ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
AEROSOL-GENERATING DEVICE AND METHOD OF ITS APPLICATION

Настоящее изобретение относится в целом к изделию для образования аэрозоля и к способу применения такого изделия.
Из уровня техники известны ранее предложенные устройства для генерирования аэрозолей, в которых субстрат, образующий аэрозоль, нагревается, но не горит. Например, были предложены нагреваемые курительные устройства, в которых табак нагревается, но не горит. Одна задача таких курительных изделий состоит в снижении генерирования нежелательных и вредных компонентов дыма, относящихся к типу, образующемуся в результате горения и пиролитического разложения табака в обычных сигаретах. Эти нагреваемые курительные устройства широко известны как устройства типа «нагревание без горения».
например
Нагреваемые курительные устройства вышеописанного типа обычно содержат нагревательную камеру, которая оснащена,  образована, нагревательными поверхностями, и в которую перед использованием вставляют изделие для образования аэрозоля. Изделие для образования аэрозоля обычно содержит образующий аэрозоль субстрат, который впоследствии нагревается нагревателем устройства для генерирования аэрозоля. Таким образом, в случае израсходования образующего аэрозоль субстрата, находящегося в изделии, изделие может быть заменено, и, таким образом, нагреваемое курительное устройство представляет собой многоразовое устройство, в то время как изделие содержит «расходный» продукт. Изделия для образования аэрозоля обычно имеют форму и размер, имитирующие обычные сигареты. Соответственно, изделие и нагревательная камера в нагреваемом курительном устройстве, в которую оно вставляется или может быть вставлено, имеют в целом цилиндрическую форму. Обычно диаметр изделий составляет от 5 до 10 мм, например, приблизительно 7,2 мм.
Изделия для образования аэрозоля вышеописанного типа обычно имеют обертку или несущий слой, внутри которых удерживается субстрат, образующий аэрозоль. На одном или обоих концах изделия обычно предусмотрен фильтрующий материал, служащий в качестве заглушки для удержания субстрата, образующего аэрозоль, в изделии, а также для фильтрации аэрозоля, генерируемого нагреваемым курительным устройством при использовании. В дополнение, элемент, охлаждающий аэрозоль (который может быть выполнен, например, из собранного листа из полимолочной кислоты), может быть расположен внутри изделия, между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром на одном конце изделия. Опорный элемент (например, выполненный из полой ацетатной трубки) может дополнительно быть расположен между субстратом, образующим аэрозоль, и элементом, охлаждающим аэрозоль.
При использовании пользователь вводит изделие между нагревательными поверхностями нагревательной камеры нагреваемого курительного устройства. Затем пользователь втягивает воздух через свободный конец изделия (указанный свободный конец содержит фильтрующий материал). Нагреватель внутри нагреваемого курительного устройства активируется для передачи тепловой энергии изделию с образованием аэрозоля, тем самым высвобождая летучие соединения из субстрата, образующего аэрозоль. Воздух втягивается в нагреваемое курительное устройство пользователем, осуществляющим затяжку на изделии для образования аэрозоля. Воздух протекает через по меньшей мере часть устройства, а затем в изделие и вдоль по меньшей мере части длины изделия, проходя через субстрат, образующий аэрозоль, и увлекая за собой высвобождаемые из него летучие соединения. Затем смесь воздушного потока и летучих соединений проходит через охлаждающий сегмент, где летучие соединения охлаждаются и конденсируются в аэрозоль. Затем этот аэрозоль проходит через фильтрующий материал, после чего втягивается в легкие пользователя. Обертка или несущий слой действует как перегородка в ходе этого процесса и служит для направления потока воздуха, заставляя его протекать через изделие и вдоль него к пользователю.
Нагрев образующего аэрозоль субстрата, а не его горение, требует, чтобы образующий аэрозоль субстрат нагревался до сравнительно низкой температуры. Соответственно, образующему аэрозоль субстрату должно передаваться сравнительно небольшое количество тепловой энергии. Экономия энергии обеспечивает преимущество, состоящее в снижении затрат на эксплуатацию нагреваемого курительного устройства. Тем не менее, было бы желательно дополнительно уменьшить количество тепловой энергии, требующееся для испарения соединений из изделия для образования аэрозоля.
Кроме того, нагревание вместо горения субстрата, образующего аэрозоль, обеспечивает возможность более эффективного использования субстрата, благодаря чему требуются сравнительно меньшие его количества и, соответственно, снижается стоимость. Однако в изделиях уровня техники для устройств типа «нагревание без горения» часть субстрата, образующего аэрозоль, может оставаться неулетучившейся после использования, представляя, таким образом, потери материалов.
В публикации WO 2014104078 A1 описан источник аромата для негорючего табачного изделия ингаляционного типа. В публикации US 2017181472 A1 описан аэрозолеобразующий картридж, имеющий по меньшей мере один аэрозолеобразующий субстрат, для использования в аэрозолегенерирующей системе с электрическим приводом.
Было бы желательно создать изделие для образования аэрозоля, улучшенное относительно известных из уровня техники изделий для образования аэрозоля. Было бы желательно создать такое изделие для образования аэрозоля, которое уменьшило бы одну или более из вышеуказанных проблем. Было бы желательно создать такое изделие для образования аэрозоля, которое требовало бы сравнительно меньшего количества тепловой энергии при его нагревании в нагревательной камере устройства для генерирования аэрозоля. Было бы желательно создать изделие для образования аэрозоля, в котором относительно уменьшена часть субстрата, образующего аэрозоль, не испаряющаяся после его нагревания в устройстве для генерирования аэрозоля. Также желательно создать изделие для образования аэрозоля, позволяющее легче и/или эффективнее извлекать из указанного изделия летучие соединения, высвобождаемые из субстрата, образующего аэрозоль. Было бы также желательно создать способ применения устройства с одним или более вышеуказанными преимуществами.
В соответствии с одним аспектом изобретения предложено изделие для образования аэрозоля, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, и первую основную поверхность, которая является по существу плоской, при этом субстрат, образующий аэрозоль, выполнен из материала, образующего аэрозоль, который содержит первую область, имеющую первую плотность, и вторую область, имеющую вторую плотность, причем первая плотность отличается от второй плотности, и при этом указанное изделие выполнено с возможностью введения в нагревательную камеру устройства для генерирования аэрозоля.
Полезно, что обеспечение субстрата, образующего аэрозоль, содержащего области с различными значениями плотности, позволяет адаптировать субстрат, образующий аэрозоль, к конкретным требованиям. Например, перенос тепловой энергии в изделие, извлечение летучих соединений из изделия, сопротивление затяжке изделия можно регулировать за счет возможности выбора расположения, размера и относительной плотности областей с различными значениями плотности. Соответственно, это позволяет легко и просто получать изделия для образования аэрозоля, имеющие разные свойства и/или выполненные с возможностью реагировать различным образом на аналогичные условия нагревания в нагревательной камере устройства для генерирования аэрозоля. Обеспечение первой основной поверхности, которая является по существу плоской, обеспечивает отношение площади поверхности к объему, увеличенное по сравнению с изделиями из уровня техники, которые обычно являются цилиндрическими (как объяснено выше). Соответственно, тепловая энергия может передаваться в изделие при использовании более быстро и эффективно, и в то же время летучие соединения могут быть легче извлечены из него. Таким образом, изделия согласно настоящему изобретению обеспечивают изделия с широкими возможностями варьирования характеристик с повышенной эффективностью переноса тепловой энергии в них и летучих соединений из них.
В данном документе выражение «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, способного при нагреве высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый из субстратов, образующих аэрозоль, описанных в данном документе, может быть видимым или невидимым для человека. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать твердое вещество, текучее вещество или смесь твердого и текучего субстрата. Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой текучее вещество, его желательно удерживать в пределах матрицы и/или покровного слоя по меньшей мере до размещения субстрата, образующего аэрозоль, в нагревательной камере.
В данном документе термин «аэрозоль» используется для описания суспензии из сравнительно малых частиц в текучей среде.
В некоторых вариантах осуществления изделие может иметь или содержать вторую основную поверхность, которая является по существу плоской. Первая и вторая основные поверхности могут быть по существу параллельными друг другу, например, могут проходить в целом параллельно. Первая и вторая основные поверхности могут быть расположены друг от друга на расстоянии, меньшем, чем 5 мм, например, меньшем, чем 4 мм, например, меньшем, чем 3 мм. Изделие может иметь в целом форму параллелепипеда. В некоторых вариантах изделие может содержать расположенный раньше по ходу потока конец и/или расположенный дальше по ходу потока конец. Изделие может быть сконфигурировано или выполнено таким образом, чтобы текучая среда при использовании проходила от расположенного раньше по ходу потока конца к расположенному дальше по ходу потока концу. При заданном объеме цилиндр имеет относительно меньшее отношение площади поверхности к объему, чем у параллелепипеда. Дополнительно, при заданном объеме и длине цилиндр имеет относительно меньшую площадь поперечного сечения, чем параллелепипед. Сопротивление втягиванию (RTD) цилиндра (например, цилиндрического объекта, содержащего субстрат, образующий аэрозоль) является хорошо известным и важным параметром для его применения, например, когда пользователь вдыхает из него.
Изделие может иметь ширину, длину и/или толщину, например, где ширина, длина и/или толщина измеряются во взаимно перпендикулярных направлениях. Толщина может включать расстояние между первой и второй основными поверхностями, при их наличии. Ширина и/или длина изделия могут иметь отношение к толщине по меньшей мере 2:1, например, по меньшей мере 3:1, 4:1, 5:1, 6:1, 7:1, 8:1, 9:1 или 10:1. Ширина и/или длина изделия может составлять приблизительно от 2 мм до 120 мм, например, приблизительно от 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 до 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120 мм. Толщина изделия может составлять приблизительно от 0,5 мм до 15 мм, например, приблизительно от 0,5 или 1,0 мм до 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 6,0, 7,0, 8,0, 9,0, 10,0, 11,0 или 12,0 мм.
например
В данном документе термин «длина» используется для описания максимального размера в продольном направлении изделия для образования аэрозоля. В данном документе термин «продольный» используется для описания направления между концами (, концами выше и ниже по ходу потока) изделия для образования аэрозоля, а термин «поперечный» используется для описания направления, перпендикулярного продольному направлению. В данном документе термины «выше по ходу потока» и «ниже по ходу потока» используются для описания относительных положений элементов или частей элементов изделия для образования аэрозоля относительно направления, в котором пользователь втягивает текучую среду через изделие при его использовании.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. В качестве альтернативы или дополнения, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, образующий аэрозоль, не содержащий табак.
например
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, (, содержащие одно или более из следующего: травяной лист, табачный лист, фрагменты табачной жилки, взорванный табак или гомогенизированный табак).
Необязательно, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, которые высвобождаются при нагревании твердого субстрата, образующего аэрозоль.
Если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму текучей среды, например жидкости или газа, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, которые высвобождаются при нагревании текучего субстрата, образующего аэрозоль.
например,
например,
Необязательно, твердый или текучий субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен на материале-носителе, например, термически стабильном материале-носителе, или внедрен в него. Материал-носитель может иметь форму пеноматериала,  открытоячеистого или закрытоячеистого пеноматериала. Твердый или текучий субстрат, образующий аэрозоль, может быть размещен по всему материалу-носителю,  по всему его объему. В качестве дополнения или альтернативы, твердый или текучий субстрат, образующий аэрозоль, может быть размещен на поверхности материала-носителя в форме, например, листа, пеноматериала, геля или пульпы. Твердый или текучий субстрат, образующий аэрозоль, может быть размещен на всей поверхности материала-носителя или, в качестве альтернативы, может быть размещен в виде узора с целью обеспечения неоднородной доставки вкусоароматического вещества во время использования.
В некоторых вариантах осуществления изделие (например, субстрат, образующий аэрозоль) может содержать пеноматериал. Пеноматериал может быть открытоячеистым или закрытоячеистым. Пеноматериал может представлять собой ретикулированный открытоячеистый пеноматериал. Пеноматериал может быть по меньшей мере частично выполнен из табака, например, из восстановленного табака (например, стеблей и т. п.).
В некоторых вариантах осуществления первая область может иметь первую плотность, которая больше или меньше второй плотности второй области. Первая область может содержать или иметь больший, меньший или равный объем, чем вторая область. Первая область может быть по меньшей мере частично окружена второй областью. Первая область может находиться на одной или более периферийных зонах изделия или смежно с ними. Первая область может быть образовывать сэндвич-структуру со второй областью. Первая и вторая области могут непосредственно примыкать друг к другу. В альтернативном варианте осуществления первая область может быть по меньшей мере частично расположена на расстоянии от второй области. Между первой и второй областями может быть предусмотрена разделительная область.
В некоторых вариантах осуществления первая и вторая области могут быть прикреплены друг к другу. В альтернативном варианте осуществления первая и вторая области могут быть выполнены с возможностью взаимного перемещения.
В некоторых вариантах осуществления первая область может быть выполнена из другого субстрата, образующего аэрозоль, и/или может содержать структуру, отличную от структуры во второй области. Например, одна из первой и второй областей может содержать твердый субстрат, образующий аэрозоль, а другая из первой и второй областей может содержать текучий (например, жидкий или газообразный) субстрат, образующий аэрозоль. Дополнительно или в качестве альтернативы, первая и вторая области могут содержать субстрат, образующий аэрозоль, выполненный из различных материалов или содержащий различные материалы, разные комбинации материалов или разные относительные соотношения материалов.
например,
В некоторых вариантах осуществления изделие может содержать один или более металлических элементов (например, проводников). Указанные один, некоторые или каждый из одного или более металлических элементов могут быть расположены в и/или на изделии (например, субстрате, образующем аэрозоль). Указанные один, некоторые или каждый из одного или более металлических элементов могут быть расположены в и/или на первой области субстрата, образующего аэрозоль. Указанные один или более металлических элементов могут проходить по меньшей мере частично вдоль длины изделия. Указанные один или более металлических элементов могут проходить по меньшей мере частично по ширине изделия. Указанные один или более металлических элементов могут проходить через толщину изделия. Указанные один или более металлических элементов могут иметь любую подходящую форму, например, петли, спирали, полоски, сферы, прутка, частицы, иметь неправильную форму и т. п. Указанные один или более металлических элементов могут содержать металлическую оболочку или покровный слой любой подходящей формы (например, как описано выше), которые окружают неметаллический материал и/или которые могут быть полыми. Указанные один или более металлических элементов, при их наличии, отличаются от субстрата, образующего аэрозоль ( не содержат его).
например
В некоторых вариантах осуществления изделие может содержать покровный слой и/или обертку. Покровный слой и/или обертка могут проходить вокруг внешних поверхностей изделия, например, могут окружать периферию субстрата, образующего аэрозоль. Покровный слой может быть образован из полимера, такого как пищевой пластик, и/или бумаги, такой как фильтровальная бумага. Дополнительно или альтернативно, покровный слой может содержать любой другой подходящий материал, например, волокна манильской пеньки и т. п. Покровный слой может содержать целлюлозу. Покровный слой может содержать и/или быть по меньшей мере частично образован из табака, например, восстановленного табака. Покровный слой может содержать множество отверстий, проходящих по его толщине, например, когда множество отверстий могут быть расположены равномерно или произвольно. Покровный слой может содержать сетку, ячеистую структуру или переплетение. В альтернативном варианте осуществления покровный слой может содержать твердую поверхность, например, имеющую область (, основную область), в которой отсутствуют множественные отверстия, проходящие сквозь его толщину.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля.
В данном документе термин «вещество для образования аэрозоля» используют для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию аэрозоля и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля известны в данной области техники и включают, помимо прочего: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат
Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно вещество для образования аэрозоля. В альтернативном варианте субстрат, образующий аэрозоль, может содержать сочетание двух или более веществ для образования аэрозоля.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, имеет содержание вещества для образования аэрозоля более 5% по сухому весу.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь содержание вещества для образования аэрозоля от примерно 5% до примерно 30% по сухому весу.
В предпочтительном варианте осуществления содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, составляет приблизительно 20% в пересчете на сухой вес.
Изделие для образования аэрозоля может содержать компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество. Субстрат, образующий аэрозоль (например, и/или материал-носитель, при его наличии) может содержать компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество. Компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, может по меньшей мере частично удерживаться в и/или быть импрегнирован в и/или расположен на поверхности субстрата, образующего аэрозоль, и/или материала-носителя (при его наличии) и/или покровного слоя (при его наличии) и/или его периферийной формованной поверхности.
В контексте данного документа термин «компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество» используется для описания любого летучего компонента, который добавляют к субстрату, образующему аэрозоль (например, и/или материалу-носителю, при его наличии), с целью обеспечения ароматизатора.
Подходящие ароматизаторы включают, но без ограничения, материалы, которые содержат натуральные или синтетические ментол, перечную мяту, курчавую мяту, кофе, чай, пряности (такие как корица, гвоздика и имбирь), какао, ваниль, фруктовые ароматы, шоколад, эвкалипт, герань, эвгенол, агаву, можжевельник, анетол, линалоол и т. п.
В данном документе термин «ментол» используется для описания соединения 2-изопропил-5-метилциклогексанол в любой из его изомерных форм.
Ментол может применяться в твердой или жидкой форме. В твердой форме ментол может быть представлен в виде частиц или гранул. Термин «твердые частицы ментола» может использоваться для описания любого гранулированного твердого материала или твердого материала в виде частиц, содержащего по меньшей мере приблизительно 80 масс. % ментола.
В некоторых вариантах осуществления изделие для образования аэрозоля (например, субстрат, образующий аэрозоль) может не содержать ментол.
Предпочтительно, в субстрат, образующий аэрозоль, включают 1,5 мг или более компонента, генерирующего летучее вкусоароматическое вещество.
Компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество (при его наличии), может иметь форму жидкости или твердого вещества. Компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, может быть связан или иным образом объединен с опорным элементом. Опорный элемент может содержать любой подходящий субстрат или подложку для размещения, фиксации или удержания компонента, генерирующего летучее вкусоароматическое вещество. Например, опорный элемент может содержать волокнистый опорный элемент, который пропитан или выполнен с возможностью пропитывания текучей средой, например жидкостью.
В вариантах осуществления компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, может иметь любую подходящую структуру, в которой структурный материал заключает ароматизатор или ароматизаторы с возможностью высвобождения. Например, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, содержит матричную структуру, определяющую множество областей, причем ароматизатор удерживается в этих областях до высвобождения, например, при приложении внешнего усилия к субстрату, образующему аэрозоль. В альтернативном варианте компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, может содержать капсулу. Предпочтительно, капсула содержит внешнюю оболочку и внутреннюю центральную часть, содержащую ароматизатор. Предпочтительно, внешняя оболочка является герметичной до приложения внешнего усилия, но является хрупкой или ломкой, что обеспечивает возможность высвобождения ароматизатора при приложении внешнего усилия. Капсула может быть выполнена в виде ряда физических форм, включающих без ограничения цельную капсулу, капсулу из нескольких частей, однослойную капсулу, многослойную капсулу, большую капсулу и маленькую капсулу.
Если компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, содержит матричную структуру, определяющую множество областей, в которых заключен ароматизатор, элемент доставки ароматизатора может высвобождать ароматизатор постепенно при приложении внешнего усилия к субстрату. В альтернативном варианте, если компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, представляет собой капсулу, выполненную с возможностью разрываться или лопаться с высвобождением ароматизатора при приложении внешнего усилия к изделию для образования аэрозоля (например, но без ограничения этим случаем: если капсула содержит внешнюю оболочку и внутреннюю центральную часть), капсула может иметь любое желаемое сопротивление разрыву. Сопротивление разрыву - это усилие (прикладываемое к капсуле снаружи субстрата, образующего аэрозоль), при котором капсула разрывается. Сопротивление разрыву может представлять собой пик на кривой зависимости сжатия капсулы от прилагаемого усилия.
Компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, может быть выполнен с возможностью высвобождения ароматизатора в ответ на механизм активации. Такой механизм активации может включать приложение усилия к компоненту, генерирующему летучее вкусоароматическое вещество, изменение температуры в компоненте, генерирующем вкусоароматическое вещество, химическую реакцию или любую их комбинацию.
Сопротивление втягиванию (RTD) также известно как аэродинамическое сопротивление, сопротивление втягиванию, сопротивление затяжке или способность к затяжке и представляет собой давление, необходимое для того, чтобы заставить воздух пройти по всей длине исследуемого объекта со скоростью 17,5 мл/с при 22°C и 760 торр (101 кПа). Оно обычно выражается в единицах мм вод. ст. и измеряется в соответствии с ISO 6565:2011. Сопротивление затяжке (RTD) изделия для образования аэрозоля (введенного в нагревательную камеру устройства для генерирования аэрозоля) может составлять от приблизительно 80 мм вод. ст. до приблизительно 140 мм вод. ст. Это приблизительно равно RTD обычной сигареты.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложено устройство для генерирования аэрозоля, содержащее нагревательную камеру для размещения изделия для образования аэрозоля, и нагреватель, причем нагревательная камера имеет первую и вторую основные граничные (например, нагревательные) поверхности (например, по меньшей мере частично образована ими), и при этом нагреватель выполнен с возможностью или сконфигурирован для осуществления нагревания, при использовании, нагревательной камеры посредством каждой из основных граничных поверхностей.
В некоторых вариантах осуществления нагреватель может быть сконфигурирован для или выполнен с возможностью нагревания за счет излучения, конвекции и/или теплопроводности (например, нагреватель может представлять собой излучательный, конвекционный и/или контактный нагреватель). Нагреватель может быть сконфигурирован для или выполнен с возможностью нагревания указанных первой и/или второй основной граничной поверхности. Нагреватель может содержать одну или более индукционных катушек. Нагреватель может содержать нагревательный элемент. Нагреватель может содержать источник топлива, например, топливо. Нагреватель может быть резистивным нагревателем.
Первая и/или вторая основные граничные поверхности могут быть по существу плоскими. Первая и вторая основные граничные поверхности могут быть по существу параллельными друг другу, например, могут проходить в целом параллельно. Первая и вторая основные граничные поверхности могут быть выполнены с возможностью или сконфигурированы для того, чтобы по меньшей мере частично образовывать основной путь потока для текучей среды (например, газа, например, воздуха) вдоль нагревательной камеры и/или через нее.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения предусмотрена комбинация устройства для генерирования аэрозоля, описанного в настоящем документе, и изделия для образования аэрозоля.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предусмотрено устройство для генерирования аэрозоля в комбинации с изделием для образования аэрозоля, как описано в настоящем документе, где устройство содержит нагревательную камеру для размещения изделия для образования аэрозоля, и нагреватель, причем:
либо нагревательная камера имеет первую и вторую основные граничные (например, нагревательные) поверхности (например, по меньшей мере частично образованные ими), и при этом нагреватель выполнен с возможностью или сконфигурирован для осуществления нагревания, при использовании, нагревательной камеры через каждую из основных граничных поверхностей;
либо изделие для образования аэрозоля содержит первую и вторую основные поверхности (например, одна или обе из которых являются по существу плоскими), и нагреватель выполнен с возможностью или сконфигурирован для нагрева (например, или для обеспечения нагревания), при использовании и когда изделие размещено в нагревательной камере, изделия для образования аэрозоля в первом направлении, по существу перпендикулярном первой основной поверхности, и втором направлении, по существу перпендикулярном второй основной поверхности.
Нагреватель может быть сконфигурирован для или выполнен с возможностью нагрева, при использовании, центральной области или части нагревательной камеры и/или изделия для образования аэрозоля, размещенного в ней.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предусмотрен способ применения изделия для образования аэрозоля, включающий:
обеспечение изделия для образования аэрозоля, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и имеющего первую основную поверхность, которая является по существу плоской, при этом субстрат, образующий аэрозоль, содержит первую область, имеющую первую плотность, и вторую область, имеющую вторую плотность, причем первая плотность отличается от второй плотности;
введение изделия в нагревательную камеру устройства для генерирования аэрозоля;
воздействие на изделие в нагревательной камере электромагнитным излучением для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, и генерирования из него аэрозоля; и
обеспечение потока воздуха через субстрат, образующий аэрозоль.
например
В некоторых вариантах осуществления этап с) может включать воздействие на изделие инфракрасным излучением, например, для нагревания изделия. В некоторых вариантах осуществления этап с) может включать воздействие на изделие магнитным полем, например, для индукции нагревания в металлическом элементе (, проводнике) изделия.
например,
В некоторых вариантах осуществления этап d) может включать втягивание воздуха через субстрат, образующий аэрозоль, например, втягивание пользователем воздуха через субстрат, образующий аэрозоль ( путем осуществления затяжки на мундштучном конце устройства и/или путем осуществления затяжки на какой-либо части изделия).
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приведенные в данном документе определения предназначены для облегчения понимания некоторых терминов, часто используемых в данном документе.
По всему описанию и в формуле изобретения в настоящей заявке слова «содержать» и «содержащий» и их варианты означают «включающий, но без ограничения», и они не предназначены для исключения (и не исключают) других частей, добавок, компонентов, целых чисел или этапов. По всему описанию и в формуле изобретения в настоящей заявке единственное число включает в себя множественное число, и наоборот, если контекст не требует иного. В частности, если используется единственное число, то настоящее описание следует рассматривать как подразумевающее множественное число наряду с единственным числом, если контекст не требует иного.
Во избежание сомнений, любой из признаков, описанных в данном документе, в равной степени применим к любому аспекту настоящего изобретения. В рамках объема настоящей заявки явным образом предполагается, что различные аспекты, варианты осуществления, примеры и альтернативы, изложенные в предыдущих абзацах, формуле изобретения и/или в нижеследующем описании и на чертежах, и, в частности, их индивидуальные признаки, могут рассматриваться независимо или в любой комбинации. Признаки, описанные в связи с одним аспектом или вариантом осуществления настоящего изобретения, применимы ко всем аспектам или вариантам осуществления, если такие признаки не являются несовместимыми.
Далее изобретение будет описано более подробно лишь в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет собой схематический вид в перспективе изделия для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 представляет собой схематичный вид в поперечном сечении по линии А-А изделия для образования аэрозоля, показанного на Фиг. 1;
Фиг. 3 представляет собой схематический вид в перспективе изделия для образования аэрозоля согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 представляет собой схематический вид в перспективе изделия для образования аэрозоля согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг. 5 представляет собой схематический вид в поперечном сечении по линии B-B изделия для образования аэрозоля, показанного на Фиг. 4;
Фиг. 6 представляет собой схематический вид в перспективе изделия для образования аэрозоля согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг. 7 представляет собой схематический вид в поперечном сечении по линии C-C изделия для образования аэрозоля, показанного на Фиг. 6.
На фиг. 1 и 2 показано изделие 1 для образования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Изделие 1 содержит субстрат 2, образующий аэрозоль, имеющий первую и вторую области 20, 21. В данном варианте осуществления первая область 20 образует сэндвич-структуру со второй областью 21.
В этом варианте осуществления изделие 1 имеет первую и вторую основные поверхности 1a, 1b, которые являются по существу плоскими. Однако изделие 1 может иметь только первую основную поверхность 1a, которая является по существу плоской. В этом варианте осуществления первая и вторая основные поверхности 1a, 1b проходят параллельно друг другу. Вторая область 21 расположена непосредственно смежно с каждой из первой и второй основных поверхностей 1a, 1b, при этом первая область 20 расположена на расстоянии от них.
В этом варианте осуществления устройство 1 имеет в целом форму параллелепипеда. Изделие 1 имеет ширину w, длину l и толщину t. Каждая из первой и второй областей 20, 21 субстрата 2, образующего аэрозоль, проходит по всей ширине w и по всей длине l изделия 1. Однако ни одна из первой и второй областей 20, 21 не проходит по всей толщине t изделия 1. Изделие имеет расположенный раньше по потоку конец US и второй, расположенный дальше по потоку конец DS, противоположный расположенному раньше по потоку концу US.
например
В этом варианте осуществления первая область 20 субстрата 2, образующего аэрозоль, имеет относительно более низкую плотность, чем вторая область 21 субстрата 2, образующего аэрозоль. В этом варианте осуществления как первая, так и вторая области 20, 21 субстрата 2, образующего аэрозоль, выполнены из ретикулированного открытоячеистого пеноматериала. Однако в вариантах осуществления субстрат 2, образующий аэрозоль, может содержать другую структуру. Например, субстрат 2, образующий аэрозоль, может содержать текучее, твердое вещество или смесь текучего и твердого материалов. Если субстрат 2, образующий аэрозоль, представляет собой текучую среду, он может содержаться или удерживаться внутри матрицы, например, материала-носителя. Материал-носитель может содержать пеноматериал, такой как ретикулированный открытоячеистый пеноматериал. В случае, если субстрат 2, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, он может содержать одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, кусочки, нити, полоски или листы субстрата 2, образующего аэрозоль. Твердый субстрат 2, образующий аэрозоль, может удерживаться внутри материала-носителя, который может иметь матричную структуру (, содержать пеноматериал, такой как ретикулированный открытоячеистый пеноматериал).
В этом варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит восстановленный табак.
Изделие 1 необязательно содержит обертку или покровный слой (не показан), который окружает его наружные поверхности. Необязательная обертка или покровный слой могут быть удалены перед использованием изделия 1 в устройстве для генерирования аэрозоля (не показано). В альтернативном варианте осуществления необязательная обертка или покровный слой могут быть оставлены покрывающими внешние поверхности изделия 1 при его введении в нагревательную камеру устройства для генерирования аэрозоля.
Субстрат 2, образующий аэрозоль, для образования первой области 20 может быть сформирован отдельно от субстрата 2, образующего аэрозоль, для образования второй области 21. Может применяться процесс литья. Например, субстрат, образующий аэрозоль, для образования первой области 20 может быть отлит на первой движущейся ленте (например, первой части движущейся ленты), а субстрат, образующий аэрозоль, для образования второй области 21 может быть отлит на второй движущейся ленте (или на второй части первой движущейся ленты). Субстрат, образующий аэрозоль, первой области и вторых областей может быть объединен в конфигурациях, показанных на Фиг. 1 и 2, с применением процесса экструзии. В альтернативном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, первой и второй областей может быть объединен в конфигурациях, показанных на Фиг. 1 и 2, с использованием технологии наслоения. В случае применения процесса экструзии может быть сформирована удлиненная полоса из объединенного субстрата, образующего аэрозоль, содержащего области, соответствующие первой и второй областям. Эту удлиненную полосу можно затем последовательно нарезать или иным образом разделить в желательных местах по ее длине с получением требуемой длины отдельных изделий 1 для образования аэрозоля.
В случае, если предусмотрена необязательная обертка или покровный слой, они могут быть обернуты вокруг первой и второй областей 20, 21 субстрата 2, образующего аэрозоль, до или после разрезания на требуемую длину изделия 1 для образования аэрозоля.
В альтернативном варианте осуществления первая и/или вторая область 20, 21 субстрата 2, образующего аэрозоль, может быть отформована с требуемыми размерами и/или формой. Например, вторая область 21 может быть образована первой (например, путем формования) с последующим формованием на ней первой области 20. В вариантах осуществления, где предусмотрена обертка или покровный слой, первая и/или вторая область 20, 21 могут быть отформованы в обертке или покровном слое. В вариантах осуществления первая и вторая области 20, 21 могут быть изготовлены с использованием различных технологий (например, одна область 20, 21 может быть сформирована экструзией, а другая область 20, 21 может быть сформирована формованием).
При использовании пользователь вводит изделие 1 для образования аэрозоля в нагревательную камеру устройства для генерирования аэрозоля. Изделие 1 нагревается в нагревательной камере таким образом, что летучие соединения высвобождаются в форме пара из субстрата 2, образующего аэрозоль. Воздух втягивается (например, путем осуществления пользователем затяжки на мундштуке устройства или, необязательно, содержащем фильтр или мундштучном конце изделия 1) через изделие 1 и/или сквозь него. Пар летучих соединений увлекается потоком воздуха, и его охлаждают или ему позволяют остыть, после чего пар конденсируется с образованием аэрозоля. Затем пользователь устройства для генерирования аэрозоля может вдыхать аэрозоль.
В качестве преимущества отличная от круглой форма поперечного сечения изделия 1 обеспечивает относительно более высокую эффективность образования аэрозоля, чем эффективность, достигаемая известными из уровня техники изделиями для образования аэрозоля (как правило, имеющими круглое поперечное сечение, как объясняется выше). В этом отношении изделие 1 в форме параллелепипеда является особенно преимущественным. При данном объеме форма параллелепипеда имеет большее отношение площади поверхности к объему, чем цилиндр или сфера. Соответственно, тепловая энергия может легче передаваться всем частям изделия 1 в форме параллелепипеда, чем это возможно при использовании известного из уровня техники изделия для образования аэрозоля, имеющего цилиндрическую форму. Кроме того, за счет относительно повышенного отношения площади поверхности к объему изделия 1 в форме параллелепипеда по сравнению с известными из уровня техники изделиями для образования субстрата, имеющими цилиндрическую форму, летучие соединения могут относительно легче извлекаться из такого изделия.
Кроме того, за счет относительно низкой плотности первой области 20 относительно плотности второй области 21, пористость первой области 20 может быть относительно больше, чем пористость второй области 21. Соответственно, поток воздуха через изделие 1 (где воздух протекает через него при использовании), от расположенного раньше по потоку конца US к расположенному дальше по потоку концу US изделия 1 может испытывать относительно более низкое сопротивление в первой области 20, чем во второй области 21, и, следовательно, может быть относительно более быстрым в первой области 20, чем во второй области 21. Соответственно, давление в первой области 20 может быть ниже, чем давление во второй области 21, за счет чего улетучивающиеся из второй области 21 соединения втягиваются в поток воздуха через первую область 20 (что, соответственно, улучшает выход таких улетучивающихся соединений из изделия 1).
Кроме того, обеспечение областей 20, 21 субстрата 2, образующего аэрозоль, имеющих разные плотности, позволяет обеспечить относительно большую плотность во второй области 21, которая может быть выполнена с возможностью расположения смежно с нагревательным элементом устройства для генерирования аэрозоля при использовании, при сохранении требуемого общего среднего сопротивления втягиванию изделия 1 (за счет обеспечения области 20 с более низкой плотностью).
В некоторых вариантах осуществления первая и/или вторая область 20, 21 может быть по меньшей мере частично упругой (например, может содержать упругий материал). Обеспечение относительно менее плотной первой области 20 может обеспечивать относительно большую упругость первой области 20 по сравнению с более плотной второй областью 21. Изделие 1 может иметь форму и/или размер, по меньшей мере немного превышающие размер и/или форму нагревательной камеры устройства для генерирования аэрозоля, в которое его вводят при использовании. Соответственно, введение изделия 1 в нагревательную камеру устройства может по меньшей мере частично сжимать изделие 1. В качестве преимущества упругость первой и/или второй областей 20, 21 может увеличивать плотность контакта первой и/или второй основной поверхности 1a, 1b изделия 1 с нагревательными поверхностями нагревательной камеры устройства для генерирования аэрозоля. Это может по меньшей мере частично улучшать перенос тепловой энергии в изделие 1. Обеспечение сравнительно более плотной второй области 21 может обеспечивать требуемую массу субстрата, образующего аэрозоль (например, смежного с нагревательными поверхностями нагревательной камеры, в которую вводят изделие), в то время как обеспечение относительно менее плотной первой области 20 может более эффективно упруго смещать изделие в плотный контакт с нагревательными поверхностями нагревательной камеры, внутрь которой оно введено, тем самым обеспечивая более эффективное нагревание массы субстрата, образующего аэрозоль, в изделии 1.
На Фиг. 3 показано изделие 11 для образования аэрозоля согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, где признаки, аналогичные описанным выше в отношении изделия 1, показанного на Фиг. 1 и Фиг. 2, обозначены аналогичными ссылочными номерами, перед которыми стоит «1», и которые не будут дополнительно описаны в данном документе. В этом варианте осуществления каждая из первой и второй областей 120, 121 субстрата 12, образующего аэрозоль, проходит по всей толщине t и по всей длине l изделия. Однако ни одна из первой и второй областей 120, 121 не проходит по всей ширине w изделия 1.
На Фиг. 4 и 5 показано изделие 101 для образования аэрозоля согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, где признаки, аналогичные описанным выше в отношении изделия 1, показанного на Фиг. 1 и Фиг. 2, обозначены аналогичными ссылочными номерами, перед которыми стоит «10», и которые не будут дополнительно описаны в данном документе. В этом варианте осуществления каждая из первой и второй областей 1020, 1021 субстрата 102, образующего аэрозоль, проходит по всей длине l изделия 101. Первая область 1020 не проходит по всей ширине w или толщине t изделия 101. Вторая область 1021 проходит по всей ширине w и толщине t изделия 101, в областях изделия 101 отсутствует первая область 1020.
На Фиг. 6 и 7 показано изделие 201 для образования аэрозоля согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, где признаки, аналогичные описанным выше в отношении изделия 1, показанного на Фиг. 1 и Фиг. 2, обозначены аналогичными ссылочными номерами, перед которыми стоит «20», и которые не будут дополнительно описаны в данном документе. Изделие 201 содержит необязательный металлический элемент 3, расположенный в первой области 2020 субстрата 202, образующего аэрозоль. В этом варианте осуществления необязательный металлический элемент 3 проходит вдоль длины l изделия 201, но не по толщине t или ширине w изделия 201. При использовании необязательный металлический элемент 3 может индукционно нагреваться индукционной катушкой устройства для генерирования аэрозоля. Металлический элемент 3 может быть выполнен из любого подходящего металла, который генерирует тепло под действием магнитного поля.
Хотя изделие 1, 11, 101, 201 показано имеющим в целом форму параллелепипеда, это не обязательно должно быть так; вместо этого изделие 1, 11, 101, 201 может иметь любую подходящую форму, содержащую первую основную поверхность, которая является по существу плоской. Дополнительно или в качестве альтернативы, в вариантах реализации относительные плотности областей 20, 21, 120, 121, 1020, 1021, 2020, 2021 в любом из изделий 1, 11, 101, 201 могут быть распределены наоборот. Дополнительно или в качестве альтернативы, изделие 1, 11, 101, 201 может содержать более двух областей 20, 21, 120, 121, 1020, 1021, 2020, 2021, например, три, четыре или более областей субстрата 2, 12, 102, 202, образующего аэрозоль. В случае, если предусмотрено более двух областей 20, 21, 120, 121, 1020, 1021, 2020, 2021, дополнительные области могут иметь такую же плотность, что и первая или вторая область 20, 21, 120, 121, 1020, 1021, 2020, 2021 субстрата 2, 12, 102, 202, образующего аэрозоль, или иметь другую плотность.
например
Хотя изделие 1, 11, 101, 201 описано как содержащее субстрат 2, 12, 102, 202, образующий аэрозоль, содержащий восстановленный табак, это не обязательно должно быть так, и вместо этого субстрат 2, 12, 102, 202, образующий аэрозоль, может содержать любой подходящий материал или смесь материалов. Например, субстрат 2, 12, 102, 202, образующий аэрозоль, может содержать табак, который не является восстановленным. В дополнение или в качестве альтернативы, хотя первая и вторая области 20, 21, 120, 121, 1020, 1021, 2020, 2021 субстрата 2, 12, 102, 202, образующего аэрозоль, описаны как содержащие один и тот же материал и одну и ту же структуру в изделиях 1, 11, 101, 201, это не обязательно должно быть так, и, вместо этого, указанные первая и вторая области 20, 21, 120, 121, 1020, 1021, 2020, 2021 субстрата 2, 12, 102, 202, образующего аэрозоль, могут содержать различные материалы и/или могут иметь различную структуру (, только одна из них может быть выполнена из пеноматериала или ретикулированного открытоячеистого пеноматериала). В дополнение или в качестве альтернативы субстрат 2, 12, 102, 202, образующий аэрозоль, и/или изделие 1, 11, 101, 201 могут содержать одну или более добавок, например, компонент, генерирующий летучее вкусоароматическое вещество, вещество для образования аэрозоля, ароматизатор, никотин и т. п.
В дополнение или в качестве альтернативы, хотя металлический элемент 3 описан как расположенный в первой области 2020 субстрата 202, образующего аэрозоль, это не обязательно должно быть так, и вместо этого металлический элемент 3 может быть расположен только во второй области 2021 или как в первой, так и во второй областях 2020, 2021. В дополнение или в качестве альтернативы, хотя металлический элемент 3 описан как проходящий вдоль длины l изделия 201, это не обязательно должно быть так, и вместо этого металлический элемент 3 может иметь любой подходящий размер и форму (например, относительно изделия 201). В дополнение или в качестве альтернативы, хотя металлический элемент 3 показан как имеющий форму полоски, это не обязательно должно быть так, и вместо этого металлический элемент 3 может иметь любую подходящую форму, например, петли или катушки. В дополнение или в качестве альтернативы металлический элемент 3 может содержать множество металлических элементов 3. Если предусмотрено множество металлических элементов 3, они могут иметь одинаковые размеры и/или формы или могут иметь разные размеры и/или формы. Если предусмотрено множество металлических элементов 3, они могут быть равномерно или произвольно распределены в изделии 201, например, в одной или более областях 2020, 2021 субстрата 202, образующего аэрозоль. В дополнение или в качестве альтернативы, хотя металлический элемент 3 был описан только в отношении изделия 201, показанного на фиг. 6 и 7, следует понимать, что любой вариант осуществления изобретения может содержать металлический элемент 3 (который может иметь любые из вышеописанных признаков или характеристик).
Схематические графические материалы не обязательно выполнены в масштабе и представлены для целей иллюстрации, а не для ограничения. На графических материалах изображен один или более аспектов, описанных в настоящем описании изобретения. Тем не менее, должно быть понятно, что и другие аспекты, не изображенные на чертежах, находятся в рамках объема настоящего изобретения.