ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СО МНОЖЕСТВОМ СУБСТРАТОВ, ОБРАЗУЮЩИХ АЭРОЗОЛЬ
AEROSOL-GENERATING ARTICLE, DEVICE AND SYSTEM FOR USE WITH A PLURALITY OF AEROSOL-FORMING SUBSTRATES

Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, предназначенному для использования со множеством субстратов (материалов), образующих аэрозоль, изделию, генерирующему аэрозоль, предназначенному для использования с таким устройством, и системе, генерирующей аэрозоль, содержащей такое устройство и такое изделие.
Системы, генерирующие аэрозоль, содержащие устройство, генерирующее аэрозоль, с электрическим приводом и совместимое изделие, генерирующее аэрозоль, обычно являются известными из уровня техники. Изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, который способен выделять летучие вещества для образования вдыхаемого аэрозоля из них. Как правило, летучие вещества испаряются из субстрата при нагреве. Для этого изделие вставляют в устройство, генерирующее аэрозоль, например в приемную камеру, чтобы оно было функционально соединено с электрическим нагревателем устройства. Нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель или индукционный нагреватель. Некоторые системы также обеспечивают испарение множества субстратов, образующих аэрозоль, например комбинации жидких и твердых субстратов, образующих аэрозоль.
В документе US 2015/272225 A1 раскрыто устройство, генерирующее аэрозоль, предназначенное для использования с изделием, генерирующим аэрозоль, которое содержит трубчатую основную часть субстрата, образующего аэрозоль, подлежащую нагреву посредством устройства. Устройство содержит цилиндрический приемный выступ, содержащий резистивную трубчатую нагревательную часть, расположенную на его наружной поверхности. Выступ выполнен с возможностью вставки в цилиндрическое внутреннее пространство изделия, определенное трубчатой основной частью субстрата. Последняя содержит различные сегменты субстрата, связанные с отдельными нагревательными элементами нагревательной части, которые расположены в разных осевых положениях вдоль протяженности длины выступа. При прикреплении изделия к устройству трубчатая основная часть субстрата окружает трубчатую нагревательную часть таким образом, что каждый из нагревательных элементов находится в контакте с соответствующим сегментом окружающей основной части субстрата.
Тем не менее, существует необходимость в системах, генерирующих аэрозоль, использующих множество субстратов, образующих аэрозоль, которые являются более компактными и которые предпочтительно также предоставляют пользователю больше возможностей при применении различных субстратов.
Согласно настоящему изобретению предоставлено устройство, генерирующее аэрозоль, предназначенное для использования со множеством субстратов, образующих аэрозоль. Устройство содержит принимающую гильзу. Принимающая гильза содержит внутреннюю зону для размещения, расположенную внутри принимающей гильзы, предназначенную для размещения по меньшей мере первого субстрата, образующего аэрозоль, и наружную зону для размещения, проходящую через по меньшей мере часть наружной периферии принимающей гильзы, предназначенную для размещения по меньшей мере второго субстрата, образующего аэрозоль. Кроме того, устройство содержит электрический нагреватель для нагрева по меньшей мере первого субстрата, образующего аэрозоль, или второго субстрата, образующего аэрозоль, при их размещении в первой и второй зонах для размещения соответственно.
В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания устройства, которое взаимодействует с по меньшей мере одним, предпочтительно двумя субстратами, образующими аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство для затяжки для генерирования аэрозоля, который непосредственно пригоден для вдыхания пользователем через рот. Наиболее предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью использования с изделием, генерирующим аэрозоль, то есть совместимо с ним, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе.
Благодаря по меньшей мере двум зонам для размещения устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению предусматривает возможность размещения по меньшей мере двух, предпочтительно разных субстратов, образующих аэрозоль, в устройстве одновременно и, следовательно, возможность находиться в состоянии готовности к использованию без какой–либо дополнительной подготовки устройства. В частности, наличие внутренней зоны для размещения внутри принимающей гильзы и наружной зоны для размещения в наружной окружной периферии принимающей гильзы обеспечивает по меньшей мере частично вложенную компоновку внутренней и наружной зоны для размещения. В этой вложенной компоновке внутренняя зона для размещения по меньшей мере частично расположена внутри и окружена наружной зоной для размещения, что оказывается преимущественным в отношении компактной и простой конструкции устройства, генерирующего аэрозоль. В частности, вложенная компоновка по меньшей мере двух зон для размещения обеспечивает устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее высокую объемную приемную способность для субстрата, образующего аэрозоль, в пределах заданного наружного профиля поперечного сечения устройства, генерирующего аэрозоль. Кроме того, принимающая гильза предоставляет физическое разделение между внутренней и наружной зоной для размещения. Таким образом, первый и второй субстраты, образующие аэрозоль, физически разделены, что способствует выборочному или исключительному потреблению только одного из двух субстратов.
Разумеется, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать более чем две зоны для размещения, то есть, по меньшей мере одну дополнительную зону для размещения в дополнение к внутренней и наружной зонам для размещения. Кроме того, по меньшей мере одна из внутренней зоны для размещения или наружной зоны для размещения или по меньшей мере одна дополнительная зона для размещения может быть выполнена с возможностью размещения множества субстратов, образующих аэрозоль, в частности множества разных субстратов, образующих аэрозоль, например двух разных субстратов, образующих аэрозоль.
Внутренняя зона для размещения может проходить в осевом направлении вдоль, по меньшей мере, части осевой протяженности длины принимающей гильзы. Подобным образом, внутренняя зона для размещения может проходить в радиальном направлении относительно продольной оси принимающей гильзы через по меньшей мере часть внутренней области поперечного сечения принимающей гильзы. В частности, внутренняя зона для размещения может проходить через весь внутренний объем принимающей гильзы. Преимущественно это обеспечивает максимальную приемную способность для первого субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно первая зона для размещения имеет стержнеобразную, в частности цилиндрическую форму.
Наружная зона для размещения может проходить в осевом направлении вдоль, по меньшей мере, части осевой протяженности длины принимающей гильзы. В радиальном направлении относительно продольной оси принимающей гильзы, наружная зона для размещения может проходить через по меньшей мере часть области поперечного сечения между наружным профилем поперечного сечения принимающей гильзы и максимальным наружным профилем поперечного сечения всего устройства, генерирующего аэрозоль. Преимущественно это обеспечивает максимальную приемную способность для второго субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно вторая зона для размещения имеет форму гильзы или трубчатую форму, в частности полую цилиндрическую форму.
Как указано выше, внутренняя зона для размещения и наружная зона для размещения предпочтительно перекрывают или вложены по меньшей мере частично вдоль продольной оси принимающей гильзы. Предпочтительно наружная зона для размещения полностью окружает внутреннюю зону для размещения, в частности, вдоль всей протяженности длины внутренней зоны для размещения. Кроме того, внутренняя зона для размещения и наружная зона для размещения предпочтительно расположены соосно друг другу относительно продольной оси принимающей гильзы. Преимущественно все эти аспекты обеспечивают компактную конструкцию устройства, генерирующего аэрозоль.
Принимающая гильза имеет открытый конец или доступна по меньшей мере на одном конце, что позволяет легко размещать первый субстрат, образующий аэрозоль, внутри внутренней зоны для размещения. По меньшей мере один открытый конец или доступный конец принимающей гильзы предпочтительно расположен на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль. В частности, принимающая гильза может выступать на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль.
Принимающая гильза предпочтительно проходит соосно с продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль. То есть продольная ось принимающей гильзы может проходить соосно с продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль.
Принимающая гильза может содержать окружную стенку гильзы, которая полностью закрыта. Преимущественно это обеспечивает максимальное разделение первой и второй зон для размещения. Альтернативно принимающая гильза может содержать окружную стенку гильзы, которая частично открыта. Например, принимающая гильза может содержать одну или несколько окружных или осевых прорезей, проходящих по окружному направлению или осевому направлению относительно оси длины принимающей гильзы соответственно. В частности, принимающая гильза может содержать два или более сегмента гильзы, расположенных по окружности рядом друг с другом.
Принимающая гильза может иметь поперечное сечение любой формы, например кольцевое, овальное, эллиптическое, круглое, квадратное, прямоугольное или треугольное поперечное сечение. Более того, внутренний профиль поперечного сечения принимающей гильзы может иметь либо ту же форму, либо форму, отличную от формы наружного профиля поперечного сечения принимающей гильзы. Подобным образом, любой из внутреннего профиля поперечного сечения или наружного профиля поперечного сечения принимающей гильзы может иметь любую форму, например овальную, эллиптическую, круглую, квадратную, прямоугольную, треугольную или многоугольную.
Внутренний профиль поперечного сечения и наружный профиль поперечного сечения принимающей гильзы могут быть осесимметричными относительно продольной оси принимающей гильзы. Преимущественно это позволяет пользователю легко вставлять первый и второй субстраты, образующие аэрозоль, в любом поворотном положении.
В частности, принимающая гильза может иметь цилиндрическую форму. Цилиндрическая форма имеет постоянное поперечное сечение, проходящее вдоль продольной оси принимающей гильзы, то есть вдоль оси цилиндра. Преимущественно это обеспечивает возможность плавного размещения первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, во внутренней и наружной зонах для размещения соответственно.
Альтернативно по меньшей мере один из внутреннего профиля поперечного сечения или наружного профиля поперечного сечения принимающей гильзы может уменьшаться вдоль продольной оси принимающей гильзы по направлению к открытому концу или ближнему концу принимающей гильзы. Наличие по меньшей мере одного из сужающихся внутреннего или наружного профилей поперечного сечения преимущественно способствует вставке первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, во внутреннюю и наружную зоны для размещения соответственно. В частности, сужающаяся форма предоставляет центрирующую направляющую, а также конечный упор при вводе первого и субстратов, образующих аэрозоль, в устройство, генерирующее аэрозоль. Соответственно, внутренняя зона для размещения может иметь коническую или усеченную форму. Подобным образом, наружная зона для размещения может иметь форму конического кольца.
Согласно настоящему изобретению электрический нагреватель выполнен с возможностью нагрева по меньшей мере первого субстрата, образующего аэрозоль, или по меньшей мере второго субстрата, образующего аэрозоль, при их размещении в первой или второй зонах для размещения соответственно. То есть нагреватель может обеспечить возможность для по меньшей мере одного из нагрева первого субстрата, образующего аэрозоль, нагрева второго субстрата, образующего аэрозоль, или нагрева как первого, так и второго субстрата, образующего аэрозоль. В случае, если нагреватель выполнен с возможностью нагрева лишь одного из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, соответствующий ненагретый субстрат, образующий аэрозоль, тем не менее, может оказывать воздействие на ощущение пользователя. Например, ненагретый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать летучие вещества, которые легко высвобождаются при окружающих температурах или которые непрерывно протекают или втягиваются в соответствующий другой (нагретый) субстрат, образующий аэрозоль, или в поток веществ, испаряемых из соответствующего другого (нагретого) субстрата, образующего аэрозоль.
Предпочтительно электрический нагреватель выполнен с возможностью выборочного нагрева по меньшей мере одного из первого субстрата, образующего аэрозоль, или второго субстрата, образующего аэрозоль. В частности, электрический нагреватель может быть выполнен с возможностью индивидуального нагрева любого из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль. То есть электрический нагреватель может быть выполнен с возможностью нагрева только одного из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, за один раз или с возможностью одновременного нагрева как первого, так и второго субстрата, образующего аэрозоль, за один раз. В последнем случае электрический нагреватель может быть главным образом выполнен с возможностью индивидуального нагрева каждого из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, одновременно. Подобным образом, электрический нагреватель может быть выполнен с возможностью последовательного или поочередного нагрева первого и второго субстратов, образующих аэрозоль.
Более того, электрический нагреватель может быть выполнен с возможностью нагрева первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, осуществляемого иным образом, в частности с разными мощностями нагрева, для разных периодов нагрева и/или в разных режимах нагрева, например в режиме импульсного или непрерывного нагрева.
Благодаря такой выборочной нагревательной возможности первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, устройство, генерирующее аэрозоль, преимущественно позволяет пользователю избирательно потреблять либо один из первого или второго субстратов, либо комбинацию обоих субстратов одновременно, что значительно улучшает ощущение пользователя. Кроме того, предоставление возможности либо одновременного, либо последовательного, либо поочередного потребления двух субстратов, образующих аэрозоль, позволяет пользователю изменять, в частности, значительно увеличивать продолжительность сеанса потребления пользователем.
Разумеется, электрический нагреватель может быть выполнен с возможностью нагрева одного или более дополнительных субстратов, образующих аэрозоль, при их наличии. В частности, электрический нагреватель может быть выполнен с возможностью нагрева по меньшей мере первого субстрата, образующего аэрозоль, второго субстрата, образующего аэрозоль, или по меньшей мере одного дополнительного субстрата, образующего аэрозоль. Более того, электрический нагреватель выполнен с возможностью выборочного нагрева по меньшей мере одного из первого субстрата, образующего аэрозоль, или второго субстрата, образующего аэрозоль, или по меньшей мере одного дополнительного субстрата, образующего аэрозоль.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения электрический нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель. Резистивный нагреватель может содержать по меньшей мере один из первого резистивного нагревательного элемента для нагрева первого субстрата, образующего аэрозоль, и второго резистивного нагревательного элемента для нагрева второго субстрата, образующего аэрозоль. Для этого первый и второй нагревательные элементы предпочтительно расположены вблизи или во внутренней или наружной зонах для размещения соответственно. Таким образом, при размещении первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, первый и второй резистивные нагревательные элементы находятся в непосредственной близости или в физическом контакте с первым и вторым субстратами, образующими аэрозоль, соответственно. Каждый из первого и второго резистивных нагревательных элементов может содержать электрически резистивный материал, выполненный с возможностью нагрева при протекании электрического тока через него. Преимущественно электрически резистивный материал представляет собой материал, обладающий определенным соотношением между температурой и сопротивлением. В частности, это обеспечивает возможность измерения температуры и регулирования температуры. Предпочтительно электрически резистивный материал представляет собой металл, такой как платина, нержавеющая сталь, никель или медь. Никель и медь особенно подходят для умеренных рабочих температур. Кроме того, никель и медь имеют высокий температурный коэффициент сопротивления, что делает эти материалы особенно подходящими для управления температурой. Предпочтительно, каждый из первого и второго резистивных нагревательных элементов функционально соединен с блоком питания устройства, генерирующего аэрозоль, обеспечивающего возможность прохождения электрического тока через соответствующий нагревательный элемент. Для управления процессом нагрева устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать электрическую схему, которая предпочтительно функционально соединена с блоком питания и первым и вторым резистивными нагревательными элементами, если они присутствуют. Каждый из первого и второго резистивных нагревательных элементов может иметь различные конфигурации. В частности, первый резистивный нагревательный элемент или второй резистивный нагревательный элемент, либо как первый, так и второй резистивный нагревательный элемент, могут быть выполнены, например, из волокна или иметь конфигурацию в виде сетки, в виде лезвия или в виде штыря. Предпочтительно первый резистивный нагревательный элемент представляет собой резистивную нагревательную пластину, которая может быть выполнена с возможностью вставки в первый субстрат, образующий аэрозоль, при размещении во внутренней зоне для размещения. Резистивная нагревательная пластина может, например, содержать электрически резистивную металлическую дорожку на поверхности основной части пластины. Основная часть пластины может быть изготовлена из керамического материала или металла. Кроме того, поверхность основной части пластины может быть покрыта предпочтительно электрически непроводящим покрытием, в частности, в случае, если основная часть пластины изготовлена из электрически проводящего материала. В этом случае металлическая дорожка расположена на покрытых поверхностях.
Вместо того, чтобы быть неотделимой частью устройства, генерирующего аэрозоль, по меньшей мере один из первого или второго нагревательных элементов может представлять собой неотделимую часть изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего первый и второй субстраты, образующие аэрозоль, предназначенные для использования с устройством. В этом случае устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере один стыковочный соединитель. Стыковочный соединитель выполнен с возможностью функционального соединения по меньшей мере одного из первого или второго резистивных нагревательных элементов с блоком питания при вставке изделия в приемную камеру устройства.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения электрический нагреватель может представлять собой индукционный нагреватель. В целом, индукционный нагрев основан на нагреве токоприемника (сусцептора) посредством переменного электромагнитного поля, возникающего из–за тепловыделения вихревых токов и/или потерь на гистерезис, которые вызваны полем в токоприемнике (в сусцепторе) в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника (сусцептора). При его помещении в тепловой близости или даже в непосредственном контакте с субстратом, образующим аэрозоль, токоприемник (сусцептор) может быть использован для нагрева субстрата таким образом, чтобы высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Преимущественно индуктивный нагрев не требует никакой проводки токоприемника (сусцептора) и, следовательно, обеспечивает возможность бесконтактного нагрева токоприемника (сусцептора).
В целом, электромагнитное поле, используемое для нагрева токоприемника, обеспечено индукционным источником, содержащим индукционную катушку, которая испускает переменное электромагнитное поле при пропускании через него переменного тока. Для этого, индукционный источник может дополнительно содержать генератор переменного тока (АС), который функционально связан с индукционной катушкой. Что касается настоящего изобретения, индукционный нагреватель предпочтительно содержит два, в частности независимых индукционных источника, то есть первый индукционный источник и второй индукционный источник. Наличие двух, в частности независимых индукционных источников оказывается преимущественным для выборочного нагрева первого и второго субстратов, образующих аэрозоль.
Соответственно, индукционный нагреватель предпочтительно содержит по меньшей мере одну из первой индукционной катушки или второй индукционной катушки, которые связаны первым и вторым субстратами, образующими аэрозоль, соответственно. В случае наличия двух индукционных катушек первая и вторая индукционные катушки могут быть физически отделены друг от друга. Альтернативно первая и вторая индукционные катушки могут представлять собой первый и второй сегменты одной главной индукционной катушки.
Устройство, генерирующее аэрозоль, также может содержать по меньшей мере один из соответствующего первого или второго токоприемника для взаимодействия с первой и второй индукционными катушками. Первый токоприемник предпочтительно расположен внутри или вблизи внутренней зоны для размещения, в частности в непосредственной близости к первой индукционной катушке, если первый токоприемник является частью устройства. Предпочтительно первый токоприемник представляет собой пластину токоприемника, которая может быть выполнена с возможностью вставки в первый субстрат, образующий аэрозоль, при размещении во внутренней зоне для размещения. Аналогично, второй токоприемник предпочтительно расположен внутри или вблизи наружной зоны для размещения, в частности в непосредственной близости ко второй индукционной катушке, если второй токоприемник является частью устройства. Преимущественно это повышает эффективность нагрева. При размещении первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, первый и второй токоприемники предпочтительно находятся в непосредственной близости или даже в контакте с первым и вторым субстратами, образующими аэрозоль, соответственно.
Тем не менее, согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения по меньшей мере один из первого или второго токоприемников, предпочтительно оба токоприемника, не являются неотделимой частью устройства, а являются неотделимой частью изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего первый и второй субстраты, образующие аэрозоль, предназначенные для использования с устройством.
Предпочтительно первая и вторая индукционные катушки выполнены с возможностью приведения в действие с разными рабочими частотами. Преимущественно управление первой и второй индукционными катушками с разными рабочими частотами дополнительно способствует выборочному нагреву первого и второго субстратов, образующих аэрозоль.
Индукционный нагреватель предпочтительно содержит по меньшей мере один из первого и второго генераторов переменного тока. Первый генератор переменного тока функционально соединен с первой индукционной катушкой. Второй генератор переменного тока функционально соединен со второй индукционной катушкой. Это оказывается особенно преимущественным для выборочного нагрева первого и второго субстратов, образующих аэрозоль.
Альтернативно индукционный нагреватель может содержать главный индукционный источник, содержащий главный генератор переменного тока для управления как первой, так и второй индукционной катушкой. В этом случае главный индукционный источник может содержать схему переключения для выборочного управления первой и второй индукционными катушками.
Каждый из первого, второго или главного генераторов переменного тока может быть функционально соединен с блоком питания устройства, генерирующего аэрозоль. Каждый из первого, второго или главного генераторов переменного тока может дополнительно содержать преобразователь постоянного тока в переменный, который может содержать усилитель мощности класса D или класса E. В частности, каждый из первого, второго или главного генераторов переменного тока может быть выполнен с возможностью генерирования переменного, в частности высокочастотного тока, который будет проходить через соответствующую индукционную катушку. В контексте настоящего документа высокочастотный ток обозначает колебательный ток с частотой от 500 кГц до 30 МГц, предпочтительно от 1 МГц до 10 МГц, более предпочтительно от 5 МГц до 7 МГц.
Для уменьшения любых интерференционных эффектов между индукционным нагреванием первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка предпочтительно расположены в разных осевых положениях относительно продольной оси принимающей гильзы.
Кроме того, по меньшей мере одна из первой индукционной катушки или второй индукционной катушки может быть расположена на внутренней окружной поверхности принимающей гильзы, на наружной окружной поверхности принимающей гильзы или между внутренней и наружной окружными поверхностями принимающей гильзы. Предпочтительно как первая индукционная катушка, так и вторая индукционная катушка расположены между внутренней и наружной окружными поверхностями принимающей гильзы, в частности внутри окружной стенки принимающей гильзы. Это оказывается преимущественным в отношении компактной простой конструкции устройства, генерирующего аэрозоль. Наличие индукционных катушек между внутренней и наружной окружными поверхностями принимающей гильзы также предотвращает воздействие генерируемого аэрозоля на катушки, так что отложения на катушке и возможная коррозия могут быть преимущественно предотвращены.
Кроме того, по меньшей мере одна из первой индукционной катушки или второй индукционной катушки представляет собой винтообразную индукционную катушку или плоскую индукционную катушку, в частности плоскую спиральную индукционную катушку.
Использование винтообразных катушек обеспечивает возможность для генерирования однородных полей, которые могут оказаться преимущественными в отношении процесса однородного нагрева. В контексте настоящего документа термин «винтообразная индукционная катушка» не только включает винтообразные индукционные катушки, имеющие круглое поперечное сечение, но также и другие поперечные сечения в виде замкнутого контура, в частности овальное, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или многоугольное поперечное сечение. Преимущественно поперечное сечение винтообразной индукционной катушки соответствует поперечному сечению принимающей гильзы. Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения как первая индукционная катушка, так и вторая индукционная катушка являются винтообразными индукционным катушками, расположенными соосно между внутренней и наружной окружными поверхностями принимающей гильзы в разных осевых положениях относительно продольной оси принимающей гильзы. В этой конфигурации каждая из первой и второй индукционной катушек может генерировать переменное электромагнитное поле внутри и снаружи от принимающей гильзы, имеющей линии магнитного поля, которые по существу параллельны продольной оси принимающей гильзы.
Использование плоской индукционной катушки, индукционной катушки, в частности плоской спиральной индукционной катушки, преимущественно способствует компактной конструкции устройства. Термин «плоская спиральная индукционная катушка» в контексте настоящего документа охватывает спиральные индукционные катушки, являющиеся плоскими, а также спиральные индукционные катушки, форма которых соответствует изогнутой поверхности. Плоская спиральная индукционная катушка может иметь круглую форму или может иметь в целом продолговатую или прямоугольную форму. Согласно еще одному предпочтительному аспекту настоящего изобретения как первая индукционная катушка, так и вторая индукционная катушка представляют собой изогнутые плоские спиральные индукционные катушки, расположенные между внутренней и наружной окружными поверхностями принимающей гильзы в разных осевых положениях относительно продольной оси принимающей гильзы. В этой конфигурации каждая из первой и второй индукционных катушек может генерировать переменное электромагнитное поле, имеющее линии магнитного поля, которые являются по существу перпендикулярными внутренней и наружной окружностям принимающей гильзы.
Предпочтительно по меньшей мере одна из первой индукционной катушки или второй индукционной катушки может быть покрыта стойким к коррозии покрытием или оболочкой.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения электрический нагреватель может представлять собой комбинированный резистивный и индукционный нагреватель, то есть гибридный нагреватель. Гибридный нагреватель содержит резистивный нагреватель для нагрева одного из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, и индукционный нагреватель для нагрева соответствующего другого из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль. В частности, гибридный нагреватель может быть выполнен с возможностью выборочного нагрева по меньшей мере одной из первой или второй систем, генерирующих аэрозоль. Как описано выше, электрический нагреватель предпочтительно содержит резистивный нагревательный элемент, который содержит электрически резистивный материал, выполненный с возможностью нагрева при протекании электрического тока через него. Как дополнительно описано выше, индукционный нагреватель предпочтительно содержит индукционный источник, содержащий индукционную катушку и генератор переменного тока. Индукционный нагреватель может также содержать токоприемник в качестве неотделимой части устройства. Альтернативно токоприемник может представлять собой неотделимую часть изделия, генерирующего аэрозоль, предназначенного для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим гибридный нагреватель. Дополнительные признаки и преимущества резистивного нагревателя и индукционного нагревателя были описаны выше и не будут повторяться.
Предпочтительно, гибридный нагреватель содержит резистивный нагреватель для нагрева первого субстрата, образующего аэрозоль, во внутренней зоне для размещения и индукционный нагреватель для нагрева второго субстрата, образующего аэрозоль, в наружной зоне для размещения. Что касается нагрева первого субстрата, образующего аэрозоль, во внутренней зоне для размещения, резистивный нагреватель содержит резистивный нагревательный элемент, который предпочтительно представляет собой резистивную нагревательную пластину, как описано выше. Что касается нагрева второго субстрата, образующего аэрозоль, в наружной зоне для размещения, индукционный нагреватель содержит индукционную катушку, которая предпочтительно расположена на наружной окружной поверхности принимающей гильзы или между внутренней и наружной окружными поверхностями принимающей гильзы.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать первый проход для потока воздуха, проходящий через внутреннюю зону для размещения, и второй проход для потока воздуха, проходящий через наружную зону для размещения. Таким образом, летучие вещества, испаряемые из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, при нагреве, могут быть непосредственно захвачены в потоке воздуха, проходящем через первый и второй проходы для потока воздуха соответственно, чтобы впоследствии охлаждаться с образованием аэрозоля.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать раздельные впускные отверстия для воздуха, предназначенные для первого прохода для потока воздуха и второго прохода для потока воздуха, то есть по меньшей мере одно первое впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно второе впускное отверстие для воздуха. Альтернативно устройство может содержать по меньшей мере одно общее впускное отверстие для воздуха, из которого ответвляются первый и второй каналы для потока воздуха. Подобным образом, устройство может содержать отдельные выпускные для воздуха, предназначенные для первого прохода для потока воздуха и второго прохода для потока воздуха, то есть по меньшей мере одно первое выпускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно второе выпускное отверстие для воздуха. Альтернативно устройство может содержать по меньшей мере одно общее выпускное отверстие для воздуха, с которым первый и второй каналы для потока воздуха сообщаются по текучей среде.
Устройство может дополнительно содержать электрическую схему для управления работой устройства, в частности, процессом нагрева. Электрическая схема может также содержать, по меньшей мере, части электрического нагревателя, то есть части резистивного нагревателя, индукционного нагревателя или гибридного нагревателя. В частности, электрическая схема может содержать по меньшей мере части первого и второго индукционных источников или общего индукционного источника, предпочтительно первого и генератора переменного тока или общего генератора переменного тока. Электрическая схема может содержать микропроцессор, микроконтроллер или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. В частности, электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи тока на индукционную катушку (катушки) или резистивный нагревательный элемент (элементы). Ток могут передавать на индукционную катушку (катушки) и/или резистивный нагревательный элемент (элементы) непрерывно после активации системы или могут передавать периодически, например от затяжки к затяжке.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания, функционально соединенный с соответствующими индукционными источниками и электрической схемой. Предпочтительно блок питания представляет собой батарею, такую как литий–железо–фосфатная батарея. Альтернативно блок питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более сеансов потребления пользователем. Например, блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций индукционной катушки.
Устройство может содержать основную часть устройства, в частности основную часть главного устройства. Предпочтительно основная часть устройства содержит электрический нагреватель, электрическую схему и блок питания. Основная часть устройства может иметь удлиненную форму, в частности стержнеобразную форму или палочкообразную форму.
Принимающая гильза предпочтительно расположена соосно вдоль продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. В частности, ближний конец принимающей гильзы может образовывать ближний конец устройства, генерирующего аэрозоль. Как описано выше, принимающая гильза имеет открытый конец или доступна, по меньшей мере, на ближнем конце принимающей гильзы.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать мундштук, который может быть прикреплен с возможностью снятия к основной части устройства на ближнем конце устройства. При прикреплении к основной части устройства мундштук и основная часть устройства могут совместно образовывать корпус устройства. В частности, мундштук может окружать по меньшей мере часть первой и второй зон для размещения при прикреплении к основной части. В контексте настоящего документа термин «мундштук» обозначает часть устройства, которая помещается в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого системой, генерирующей аэрозоль. Соответственно, мундштук может содержать по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха, через которое может быть вытянут аэрозоль, генерируемый устройством. В частности, мундштук может содержать по меньшей мере одно первое выпускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно второе выпускное отверстие для воздуха. Указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха может сообщаться по текучей среде с первым проходом для потока воздуха, проходящим через внутреннюю зону для размещения. Соответственно, по меньшей мере одно второе выпускное отверстие для воздуха может сообщаться по текучей среде со вторым проходом для потока воздуха, проходящим через наружную зону для размещения. Альтернативно мундштук может содержать по меньшей мере одно общее выпускное отверстие для воздуха, сообщающееся по текучей среде с первым и вторым проходами для потока воздуха.
Устройство может быть выполнено с возможностью предоставления пользователю возможности выбора режима работы устройства. То есть пользователь может выбрать, следует ли потреблять любой из первого или второго субстратов или комбинацию обоих субстратов одновременно. Конкретный режим работы может быть выбран вручную, например путем нажатия кнопки активации.
Сам процесс нагрева может также быть (де–)активирован вручную, например, посредством кнопки активации. Вместо того, чтобы вручную (де–)активировать процесс нагрева, устройство может содержать датчик затяжки, такой как микрофон, для обнаружения того, когда пользователь осуществляет затяжку на мундштуке. Датчик затяжки может представлять собой часть электрической схемы устройства. При обнаружении затяжки активируется по меньшей мере один из первого или второго генераторов переменного тока, в зависимости от конкретно выбранного режима работы. Колебательные токи подают на соответствующие индукционные катушки в течение предварительно определенной продолжительности после обнаружения затяжки, а затем их подачу прекращают до тех пор, пока не будет обнаружена новая затяжка. Однако активацию и деактивацию на основании затяжек предпочтительно используют только в отношении нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль. В отличие от этого, твердые субстраты, образующие аэрозоль, как правило, требуют определенного времени нагрева до достижения температуры, достаточной для испарения твердого субстрата, образующего аэрозоль. Следовательно, процесс нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль, предпочтительно активируют и деактивируют вручную, например, посредством кнопки активации.
Разумеется, устройство также может быть выполнено таким образом, чтобы сочетать как ручную (де–)активацию, так и (де–)активацию на основании затяжек. Например, устройство может быть выполнено с возможностью ручной (де–)активации процесса нагрева одного из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, и с возможностью (де–)активации на основании затяжек процесса нагрева соответствующего другого из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль.
Согласно настоящему изобретению также предусмотрено изделие, генерирующее аэрозоль, предназначенное для использования с устройством, генерирующим аэрозоль. Предпочтительно, изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, то есть совместимо с ним, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. Изделие содержит внутреннюю сердцевину субстрата, содержащую или приспособленную для содержания первого субстрата, образующего аэрозоль. Изделие дополнительно содержит наружную гильзу для субстрата, содержащую или приспособленную для содержания второго субстрата, образующего аэрозоль. Наружная гильза для субстрата окружает внутреннюю сердцевину субстрата на расстоянии, чтобы образовать окружную щель между внутренней сердцевиной и наружной гильзой. Окружная щель является открытой или доступной на дальнем конце изделия. В частности, окружная щель является открытой или доступной на дальней торцевой поверхности внутренней сердцевины и наружной гильзы и, следовательно, на дальней торцевой поверхности изделия.
Окружная щель между сердцевиной субстрата и гильзой для субстрата преимущественно обеспечивает физическое разделение первого и второго субстратов, образующих аэрозоль. При использовании это физическое разделение способствует выборочному или исключительному потреблению только одного из двух субстратов.
Кроме того, окружная щель, будучи открытой или доступной на дальнем конце изделия, обеспечивает возможность вставки соответствующей принимающей гильзы устройства, генерирующего аэрозоль, между сердцевиной субстрата и гильзой для субстрата и, следовательно, легкого зацепления изделия с устройством, генерирующим аэрозоль. При вставке внутренняя сердцевина субстрата изделия расположена во внутреннем пространстве, в частности во внутренней зоне для размещения принимающей гильзы устройства. Подобным образом, наружная гильза для субстрата изделия расположена в наружной окружной периферии, в частности в наружной зоне для размещения принимающей гильзы устройства. В этой конфигурации принимающая гильза устройства вложена рядом с сердцевиной субстрата и гильзой для субстрата изделия, тем самым предоставляя систему, генерирующую аэрозоль, имеющую очень компактную конструкцию.
В контексте настоящего документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, которое либо содержит, либо по меньшей мере приспособлено для содержания первого субстрата, образующего аэрозоль, и дополнительно либо содержит, либо по меньшей мере приспособлено для содержания второго субстрата, образующего аэрозоль, соответственно. Благодаря этому изделие согласно настоящему изобретению может считаться гибридным изделием, генерирующим аэрозоль, которое предоставляет пользователю возможность применения по меньшей мере двух субстратов, образующих аэрозоль.
Первый и второй субстраты, образующие аэрозоль, способны выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, то есть изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее или, по меньшей мере, приспособленное для содержания первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, которые предназначены для нагревания, а не сжигания, чтобы образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходуемый материал, в частности расходуемый материал, выбрасываемый после однократного использования. Изделие может представлять собой изделие, в частности табачное изделие, имеющее сходство с обычными сигаретами.
Сердцевина субстрата может иметь стержнеобразную, в частности цилиндрическую, коническую или усеченную форму. В случае наличия конической или усеченной формы сердцевина субстрата сужается по направлению к дальнему концу изделия, генерирующего аэрозоль. Наружный профиль поперечного сечения сердцевины субстрата может иметь любую форму, например овальную, эллиптическую, круглую, квадратную, прямоугольную, треугольную, или многоугольную. Предпочтительно наружный профиль поперечного сечения сердцевины субстрата является осесимметричным относительно продольной оси принимающей гильзы.
Гильза для субстрата может иметь трубчатую форму. Предпочтительно гильза для субстрата имеет цилиндрическую форму. Цилиндрическая форма имеет постоянное поперечное сечение вдоль продольной оси принимающей гильзы, то есть вдоль оси цилиндра. Преимущественно цилиндрическая форма обеспечивает возможность плавного размещения изделия в устройстве, генерирующем аэрозоль. Альтернативно по меньшей мере один из внутреннего профиля поперечного сечения или наружного профиля поперечного сечения гильзы для субстрата может уменьшаться или увеличиваться вдоль продольной оси принимающей гильзы в сторону дальнего конца гильзы для субстрата, то есть в сторону открытого конца щели. Наличие сужающегося внутреннего профиля поперечного сечения, уменьшающегося по направлению к дальнему концу гильзы для субстрата, преимущественно облегчает вставку первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, во внутреннюю и наружную зоны для размещения соответственно. В частности, сужающийся внутренний профиль поперечного сечения обеспечивает центрирующую направляющую, а также конечный упор при введении первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, в устройство, генерирующее аэрозоль. В частности, гильза для субстрата может иметь форму конического кольца.
Гильза для субстрата может иметь поперечное сечение любой формы, например кольцевой, овальной, эллиптической, круглой, квадратной, прямоугольной, треугольной или многоугольной. Более того, внутренний профиль поперечного сечения гильзы для субстрата может либо иметь форму, аналогичную форме наружного профиля поперечного сечения гильзы для субстрата, либо иметь форму, отличную от нее. Соответственно, любой из внутреннего профиля поперечного сечения или наружного профиля поперечного сечения гильзы для субстрата может иметь любую форму, например овальную, эллиптическую, круглую, квадратную, прямоугольную, треугольную или многоугольную. Предпочтительно наружный профиль поперечного сечения гильзы для субстрата соответствует наружному профилю поперечного сечения изделия, генерирующего аэрозоль. В частности, наружная окружная поверхность гильзы для субстрата может образовывать по меньшей мере часть наружной окружной поверхности изделия.
Преимущественно внутренний профиль поперечного сечения и наружный профиль поперечного сечения принимающей гильзы являются осесимметричными относительно продольной оси принимающей гильзы. Преимущественно это позволяет пользователю легко вставлять первый и второй субстраты, образующие аэрозоль, в любом поворотном положении.
Предпочтительно, внутренний профиль поперечного сечения гильзы для субстрата соответствует или имеет ту же форму, что и у наружного профиля поперечного сечения сердцевины субстрата. Преимущественно это обеспечивает возможность обеспечения простой конструкции изделия, генерирующего аэрозоль, и дополнительно облегчает плавное введение изделия в устройство, генерирующее аэрозоль. Безусловно, внутренний профиль поперечного сечения гильзы для субстрата альтернативно может иметь форму, отличную от формы наружного профиля поперечного сечения сердцевины субстрата.
По меньшей мере одна из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата, предпочтительно оба элемента, могут проходить соосно с продольной осью изделия, генерирующего аэрозоль. То есть, продольная ось сердцевины субстрата и гильзы для субстрата, соответственно, может проходить соосно с продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль.
Кроме того, внутренняя сердцевина субстрата и наружная гильза для субстрата могут перекрываться или могут быть вложены по меньшей мере частично вдоль продольной оси гильзы для субстрата. Преимущественно это обеспечивает возможность обеспечения компактного дизайна устройства, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно сердцевина субстрата выступает в осевом направлении на дальнем конце изделия по сравнению с гильзой для субстрата. Наоборот, гильза для субстрата может углубляться в осевом направлении на дальнем конце изделия по сравнению с сердцевиной субстрата. Преимущественно это может предоставить по меньшей мере одно боковое (второе) впускное отверстие для воздуха, сообщающееся по текучей среде со вторым проходом для потока воздуха, проходящим вдоль или через гильзу для субстрата.
Каждый из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, может представлять собой твердый или жидкий субстрат, образующий аэрозоль. В обоих состояниях субстрат, образующий аэрозоль, может содержать твердые и/или жидкие компоненты. В частности, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Таким образом, субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой табакосодержащий субстрат, образующий аэрозоль. Табакосодержащий материал может содержать рассыпной или упакованный табак, или листы табака, которые были собраны или гофрированы. Альтернативно или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, может также представлять собой пастообразный материал, пакетик из пористого материала, содержащий субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпной табак, смешанный с гелеобразующим средством или клейким веществом, который может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, и который спрессован или сформован в виде штранга.
Согласно конкретному аспекту настоящего изобретения по меньшей мере один из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Что касается данного конкретного аспекта, по меньшей мере одна из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата может содержать материал для удержания жидкости или резервуар, содержащий или приспособленный для содержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. В частности только одна из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата может содержать материал для удержания жидкости или резервуар. Предпочтительно только гильза для субстрата содержит материал для удержания жидкости или резервуар, содержащий или приспособленный для содержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «материал для удержания жидкости» относится к материалу (HRM) с высокой удерживающей способностью или с высокой высвобождающей способностью, предназначенному для хранения жидкости. Материал для удержания жидкости выполнен с возможностью по своей природе удерживать, по меньшей мере, часть жидкости, которая, в свою очередь, не доступна для превращения в аэрозоль перед выходом из удержания. Использование материала для удержания жидкости снижает риск разлива в случае поломки или трещин в изделии, генерирующем аэрозоль, из–за того, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, безопасно удерживают в материале для удержания. Преимущественно это позволяет изделию, генерирующему аэрозоль, быть герметичным для протеканий.
Согласно еще одному конкретному аспекту настоящего изобретения по меньшей мере один, предпочтительно только один, из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, в частности твердый табакосодержащий субстрат, образующий аэрозоль. Что касается этого аспекта настоящего изобретения по меньшей мере одна, предпочтительно только одна, из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата может содержать или по существу состоять из твердого субстрата, образующего аэрозоль, то есть твердого первого или твердого второго субстратов, образующих аэрозоль, соответственно. Наиболее предпочтительно только сердцевина субстрата содержит или по существу состоит из твердого первого субстрата, образующего аэрозоль.
Кроме того, по меньшей мере одна из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата может содержать обертку, покрывающую по меньшей мере часть первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, соответственно. В основном, обертка служит для удерживания субстрата, образующего аэрозоль, вместе и для поддержания требуемой формы поперечного сечения сердцевины субстрата или гильзы для субстрата. В частности, обертка может образовывать наружную окружную поверхность сердцевины субстрата. Подобным образом, обертка может образовывать внутреннюю и/или наружную окружную поверхность гильзы для субстрата. Обертка может представлять собой бумажную обертку, в частности бумажную обертку, изготовленную из сигаретной бумаги. Альтернативно обертка может представлять собой фольгу, например, изготовленную из металла или пластмассы. Предпочтительно обертка проницаема для текучей среды, чтобы обеспечить возможность высвобождения испаренного субстрата, образующего аэрозоль, из сердцевины субстрата. Обертка может быть пористой. Кроме того, обертка может содержать по меньшей мере одно летучее вещество, подлежащее активации и высвобождению из обертки при нагреве. Например, обертка может быть пропитана вкусоароматическим летучим веществом.
Альтернативно или в дополнение к обертке, по меньшей мере одна из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата может содержать крышку, в частности твердую крышку, предназначенную для покрытия по меньшей мере части первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, соответственно. Что касается гильзы для субстрата, по меньшей мере часть крышки гильзы для субстрата может образовывать наружную поверхность изделия, генерирующего аэрозоль. В частности, крышка может инкапсулировать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Таким образом, крышка может образовывать резервуар, содержащий или приспособленный для содержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Подобным образом, крышка может инкапсулировать материал для удержания жидкости, содержащий или приспособленный для содержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Кроме того, по меньшей мере одна из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата может содержать по меньшей мере один из опорного элемента, элемента, охлаждающего аэрозоль, или фильтрующего элемента. Любой из этих элементов или любая их комбинация могут быть расположены дальше по ходу потока последовательно к первому или второму субстратам, образующим аэрозоль, соответственно. Что касается сердцевины субстрата, эти элементы могут иметь такую же форму поперечного сечения, как и у сердцевины субстрата или гильзы для субстрата соответственно. В частности, соответствующие первый или второй субстраты, образующие аэрозоль, и любой из указанных выше элементов или любое их сочетание могут быть расположены последовательно и окружены оберткой или крышкой.
Опорный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала или сочетания материалов. Например, опорный элемент может быть выполнен из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; гофрированной бумаги, такой как гофрированная теплостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE). В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент выполнен из ацетилцеллюлозы. Опорный элемент может содержать полый трубчатый элемент или полый элемент гильзы. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент содержит полую ацетилцеллюлозную трубку или гильзу.
Альтернативно элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть назван теплообменником. Элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно имеет низкое сопротивление втягиванию. То есть элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно оказывает малое сопротивление прохождению воздуха через изделие, генерирующее аэрозоль. Предпочтительно, элемент, охлаждающий аэрозоль, по существу не влияет на сопротивление втягиванию изделия, генерирующего аэрозоль. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать множество каналов, проходящих в продольном направлении. Множество каналов, проходящих в продольном направлении, могут быть образованы листовым материалом, который был обработан одним или несколькими способами, выбранными из гофрирования, складывания складками, собирания и изгибания для образования каналов. Множество каналов, проходящих в продольном направлении, могут быть образованы одним листом, который был обработан одним или несколькими способами, выбранными из гофрирования, складывания складками, собирания и изгибания для образования множества каналов. Альтернативно множество каналов, проходящих в продольном направлении, могут быть образованы несколькими листами, которые были обработаны одним или несколькими способами, выбранными из гофрирования, складывания складками, собирания и изгибания для образования множества каналов. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранный из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA) и алюминиевой фольги. В предпочтительном варианте осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит собранный лист из биоразлагаемого материала. Например, собранный лист из непористой бумаги или собранный лист из биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота или марка Mater–Bi (имеющееся на рынке семейство сополиэфиров на основе крахмала).
Фильтрующий элемент может представлять собой обычный фильтрующий элемент. Например, фильтрующий элемент может содержать штранг из ацетилцеллюлозного волокна или может быть изготовлен из него.
В качестве примера, центральная часть субстрата может содержать стержнеобразную основную часть субстрата, содержащую твердый первый субстрат, образующий аэрозоль, или изготовленную из него. Стержнеобразная основная часть субстрата может быть дополнительно окружена оберткой. Подобным образом, гильза для субстрата может содержать основную часть субстрата в форме гильзы, содержащую или изготовленную из твердого второго субстрата, образующего аэрозоль. Основная часть субстрата в форме гильзы может дополнительно содержать обертку или крышку по меньшей мере на одной из ее внутренней или наружной окружных поверхностей.
Согласно другому примеру изделие содержит сердцевину субстрата, в частности стержнеобразную сердцевину субстрата, содержащую твердый первый субстрат, образующий аэрозоль, расположенный на или в направлении дальнего конца сердцевины. Кроме того, сердцевина субстрата содержит по меньшей мере один из опорного элемента, элемента, охлаждающего аэрозоль, или фильтрующего элемента, которые расположены последовательно к первому субстрату, образующему аэрозоль, дальше по ходу потока по направлению к ближнему концу сердцевины субстрата. Субстрат и по меньшей мере один элемент, упомянутые ранее, окружены оберткой. Изделие согласно этому примеру дополнительно содержит гильзу для субстрата, содержащую материал для удержания жидкости или резервуар, содержащий или приспособленный для содержания жидкого второго субстрата, образующего аэрозоль. Наличие как твердого, так и жидкого субстратов, образующих аэрозоль, преимущественно предоставляет пользователю разные виды ароматизаторов и ощущений пользователя, либо по отдельности, либо одновременно.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью многократного использования. Соответственно, материал для удержания жидкости или резервуар, содержащийся в сердцевине субстрата и/или в гильзе для субстрата, может быть повторно заправляемым. Подобным образом, по меньшей мере один из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, может быть заменяемым. Более того, по меньшей мере одна из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата может быть заменяемой, в частности расположенной с возможностью отсоединения в изделии.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать только первый или второй субстрат, образующий аэрозоль. В этом случае сердцевина субстрата или гильза для субстрата может представлять собой только заполняющую основную часть, предназначенную для заполнения объема первой или второй зон для размещения используемого устройства, генерирующего аэрозоль. При размещении в первой или второй зонах для размещения соответствующая заполняющая основная часть может служить для блокировки соответствующих первого или второго проходов для потока воздуха через первую или вторую зоны для размещения. Преимущественно это обеспечивает возможность установки предварительно определенного сопротивления затяжке. Предпочтительно соответствующая заполняющая основная часть быть заменена на материал с высокой удерживающей способностью или на твердые первый или второй субстраты, образующие аэрозоль.
Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью индукционного нагрева по меньшей мере одного из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, в частности обоих субстратов. Соответственно, изделие может содержать первый токоприемник, расположенный на наружной окружной поверхности сердцевины субстрата или внутри сердцевины субстрата. Дополнительно или альтернативно изделие может содержать второй токоприемник, расположенный на внутренней поверхности гильзы для субстрата или внутри гильзы для субстрата. Предпочтительно первый и второй токоприемники расположены в непосредственной близости или даже в контакте с первым и вторым субстратами, образующими аэрозоль, соответственно.
Альтернативно по меньшей мере один из первого и второго токоприемников может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль, которое подлежит использованию с изделием. В этом случае соответствующий токоприемник расположен в устройстве таким образом, чтобы при сборке устройства с изделием первый или второй токоприемники находились в непосредственной близости или даже в контакте с первым и вторым субстратами, образующими аэрозоль, соответственно.
В контексте настоящего документа термин «токоприемник» («сусцептор») обозначает элемент, содержащий материал, способный индукционно нагреваться внутри переменного электромагнитного поля. Это может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис или вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника. Соответственно, первый или второй токоприемники соответственно могут содержать электрически проводящий и/или магнитный материал. В частности, первый или второй токоприемники соответственно могут содержать электрически проводящий и парамагнитный материал, такой как алюминий, или электрически проводящий и ферромагнитный или ферримагнитный материал, такой как ферромагнитная нержавеющая сталь, или электрически непроводящий и ферромагнитный или ферримагнитный материал, такой как ферритовая керамика.
В случае, если изделие содержит первый и второй токоприемники, первый токоприемник и второй токоприемник предпочтительно расположены в разных осевых положениях относительно продольной оси гильзы для субстрата. Осевое смещение между первым и вторым токоприемниками уменьшает интерференционные эффекты между индукционным нагревом первого и второго субстратов, образующих аэрозоль. По той же причине первый и второй токоприемники могут быть выполнены с возможностью работы с разными частотами.
Первый токоприемник и второй токоприемник могут содержать множество конфигураций. В частности, первый токоприемник или второй токоприемник, или как первый, так и второй токоприемник, могут иметь одну из конфигураций в виде частиц, в виде нитей, в виде волокон, в виде сетки, плоской конфигурации, конфигурации в виде лезвия, в виде штыря, в виде фитиля, в виде пены, в виде полотна или в виде шерсти. В качестве примера, по меньшей мере один из первого токоприемника или второго токоприемника может иметь конфигурацию в виде частиц. Конфигурация в виде частиц может быть в основном использована в твердом субстрате, образующем аэрозоль. Частицы могут иметь эквивалентный сферический диаметр от 10 микрометров до 500 микрометров, в частности от 10 микрометров до 200 микрометров, предпочтительно от 10 микрометров до 100 микрометров. Частицы могут быть распределены по всему субстрату, образующему аэрозоль, либо однородно, либо с пиками локальной концентрации, либо в соответствии с градиентом концентрации. В качестве другого примера, по меньшей мере один из первого токоприемника или второго токоприемника может иметь конфигурацию в виде нитей, сетки или фитиля. Конструкции в виде нитей, сетки или фитиля иметь преимущества в отношении их изготовления, их геометрической упорядоченности и воспроизводимости. В частности, токоприемник в виде сетки или фитиля оказывается преимущественным в отношении нагрева жидких субстратов, образующих аэрозоль. Согласно еще одному примеру, по меньшей мере один из первого или второго токоприемников может содержать индукционно нагреваемый пористый керамический материал, например керамический феррит. Преимущественно такой токоприемник может представлять собой как среду для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, так и нагревательный элемент для индукционного нагрева жидкости, удерживаемой в нем. Согласно еще одному примеру, первый токоприемник или второй токоприемник, или как первый, так и второй токоприемник, могут содержать по меньшей мере одну пластину, штырь или фитиль, в частности множество пластин, штырей или фитилей.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью резистивного нагрева по меньшей мере одного из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, в частности обоих субстратов. В этом случае соответствующий субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий резистивному нагреву предпочтительно выполнен с возможностью вхождения в контакт с соответствующим резистивным нагревательным элементом устройства, генерирующего аэрозоль, с которым должно быть использовано изделие. Альтернативно изделие может содержать резистивный нагревательный элемент, находящийся в непосредственной близости или в контакте с соответствующим субстратом, образующим аэрозоль, который подлежит нагреву. В этом случае соответствующий резистивный нагревательный элемент выполнен и расположен в изделии таким образом, что при сборке устройства с изделием резистивный нагревательный элемент функционально соединен с блоком питания устройства.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью гибридного нагрева первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, то есть для резистивного нагрева одного из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, и индукционного нагрева соответствующего другого из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль. В этой конфигурации изделие предпочтительно содержит токоприемник для индукционного нагрева либо первого, либо второго субстрата, образующего аэрозоль, в зависимости от того, какой из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, подлежит индукционному нагреву. Напротив, соответствующий другой субстрат, образующий аэрозоль, который подлежит резистивному нагреву, предпочтительно выполнен с возможностью вхождения в контакт с соответствующим резистивным нагревательным элементом устройства, генерирующего аэрозоль, с которым должно быть использовано изделие. Альтернативно соответствующий токоприемник также может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль. Подобным образом, соответствующий резистивный нагревательный элемент может быть частью изделия, в частности, расположенного в непосредственной близости от или в контакте с соответствующим субстратом, образующим аэрозоль, подлежащим резистивному нагреву.
Изделие может дополнительно содержать мундштук, расположенный на ближнем конце изделия. Мундштук приспособлен для помещения в рот пользователя с целью непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого из по меньшей мере одного из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль. Мундштук прикреплен опосредованно или непосредственно к по меньшей мере одной из сердцевины субстрата или гильзы для субстрата. В частности, мундштук может быть прикреплен с возможностью снятия к по меньшей мере одной из сердцевины субстрата или гильзе для субстрата. Это оказывается преимущественным для многократного использования мундштука.
Мундштук может содержать по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха, через которое может быть вытянут аэрозоль. В частности, мундштук может содержать по меньшей мере одно первое выпускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно второе выпускное отверстие для воздуха. Указанное по меньшей мере одно первое выпускное отверстие для воздуха может сообщаться по текучей среде с первым проходом для потока воздуха, проходящим вдоль или через сердцевину субстрата. Соответственно, по меньшей мере одно второе выпускное отверстие для воздуха может сообщаться по текучей среде со вторым проходом для потока воздуха, проходящим вдоль или через гильзу для субстрата. Альтернативно мундштук может содержать по меньшей мере одно общее выпускное отверстие для воздуха, с которым сообщаются по текучей среде первый и второй проходы для потока воздуха.
Изделие может дополнительно содержать опорный элемент, к которому прикреплено по меньшей мере одно из сердцевины субстрата, гильзы для субстрата или мундштука, предпочтительно прикреплено с возможностью снятия. Последний аспект преимущественно обеспечивает возможность многократного использования изделия.
Дополнительные признаки и преимущества изделия согласно настоящему изобретению были описаны применительно к устройству, генерирующему аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
Согласно настоящему изобретению также предусмотрена система, генерирующая аэрозоль. Система содержит устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе. Система дополнительно содержит изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе, которое выполнено с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, то есть совместимо с устройством, генерирующим аэрозоль.
С целью обеспечения плавной сборки изделия и устройства, профиль поперечного сечения окружной щели изделия предпочтительно соответствует профилю поперечного сечения принимающей гильзы устройства, таким образом, чтобы обеспечить возможность вхождения принимающей гильзы в окружную щель.
В собранном состоянии первый проход для потока воздуха, проходящий через внутреннюю зону для размещения, предпочтительно проходит через первый субстрат, образующий аэрозоль, внутри сердцевины субстрата. Аналогично, второй проход для потока воздуха, проходящий через наружную зону для размещения, предпочтительно проходит вдоль внутренней окружной поверхности гильзы для субстрата. Для этого внутренний профиль поперечного сечения гильзы для субстрата, принадлежащей изделию, генерирующему аэрозоль, может быть больше, чем наружный профиль поперечного сечения принимающей гильзы, принадлежащей устройству, генерирующему аэрозоль. Эта конфигурация приводит в результате к возникновению объема окружного свободного пространства между внутренней окружной поверхностью гильзы для субстрата и наружной окружной поверхностью принимающей гильзы, через который может проходить второй поток воздуха.
Протяженность длины окружной щели изделия, генерирующего аэрозоль, предпочтительно равна или больше протяженности длины принимающей гильзы, принадлежащей устройству, генерирующему аэрозоль. Благодаря этому, принимающая гильза может быть полностью вставлена в окружную щель, что оказывается преимущественным относительно компактной конструкции.
Система может представлять собой индукционно нагреваемую систему, генерирующую аэрозоль, в которой устройство, генерирующее аэрозоль, содержит первую и/или вторую индукционные катушки, а изделие, генерирующее аэрозоль, содержит соответствующий первый и/или второй токоприемники. Предпочтительно первая и/или вторая индукционные катушки внутри устройства и соответствующие первый и/или второй токоприемники внутри изделия расположены таким образом, что при сборке изделия с устройством первая индукционная катушка расположена в непосредственной близости, в частности рядом с первым токоприемником, а вторая индукционная катушка расположена в непосредственной близости, в частности рядом со вторым токоприемником. Преимущественно это повышает эффективность нагрева. Предпочтительно минимальное расстояние между первым/вторым токоприемником и соответствующей первой/второй индукционной катушкой менее 2 мм, в частности менее 1 мм или даже менее 0,5 мм.
Альтернативно по меньшей мере один из первого и второго токоприемников может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль. В этом случае соответствующий токоприемник предпочтительно расположен в устройстве таким образом, чтобы при сборке устройства с изделием первый или второй токоприемники находились в непосредственной близости или даже в контакте с первым и вторым субстратами, образующими аэрозоль, соответственно.
Система также может представлять собой резистивно нагреваемую систему, генерирующую аэрозоль, в которой устройство, генерирующее аэрозоль, содержит резистивный нагреватель, предназначенный для нагрева по меньшей мере одного из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, изделия. Подобным образом, система может также представлять собой гибридную систему, генерирующую аэрозоль, содержащую устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит гибридный нагреватель. Гибридный нагреватель содержит резистивный нагреватель, предназначенный для резистивного нагрева одного из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль, и индукционный нагреватель, предназначенный для индукционного нагрева соответствующего другого из первого или второго субстратов, образующих аэрозоль.
Дополнительные признаки и преимущества системы согласно настоящему изобретению были описаны применительно к устройству, генерирующему аэрозоль, и изделию, генерирующему аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 представлен вид в перспективе первого варианта осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении второго варианта осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении изделия, генерирующего аэрозоль, согласно фиг 2; и
на фиг. 4 представлен вид в поперечном сечении части устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 2.
фиг. 1
фиг. 2
фиг. 3
фиг. 4
На  и  изображен первый и второй примерные варианты осуществления системы 1, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. В принципе, первый и второй варианты осуществления очень схожи друг с другом. Следовательно, оба варианта осуществления описаны ниже параллельно с использованием идентичных ссылочных номеров для идентичных или подобных признаков. Различия между первым и вторым вариантами осуществления упоминается только при необходимости. Кроме того, следует отметить, что фиг. 1 предназначена для того, чтобы, главным образом, предоставить обзор системы, генерирующей аэрозоль, и ее компонентов в целом посредством первого варианта осуществления. В отличие от этого, фиг. 2 и связанные с ней  и  предоставляют детали системы, генерирующей аэрозоль, и ее компонентов посредством второго варианта осуществления.
Ссылаясь на первый и второй варианты осуществления, как показано на фиг. 1 и фиг. 2–4, соответственно, система 1, генерирующая аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит два компонента: устройство 100, генерирующее аэрозоль, а также изделие 200, генерирующее аэрозоль, предназначенное для использования с устройством 100. Согласно настоящему изобретению система 1 представляет собой гибридную систему, генерирующую аэрозоль, предоставляющую пользователю возможность потребления по меньшей мере двух субстратов, образующих аэрозоль. Для этого изделие 200, генерирующее аэрозоль, согласно обоим вариантам осуществления содержит первый и второй субстраты 211, 221, образующие аэрозоль. Подобным образом, устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит соответствующие первую и вторую зоны 110, 120 для размещения, предназначенные для размещения первого и второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль, соответственно.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, согласно обоим вариантам осуществления представляет собой устройство 100, генерирующее аэрозоль, с электрическим приводом, выполненное с возможностью теплового генерирования аэрозоля путем индукционного нагрева по меньшей мере одного из первого или второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль. Устройство 100 содержит стержнеобразную основную часть 101 устройства. Внутри основной части 101 устройства устройство 100 содержит блок питания (не показан), например литий–ионную батарею, и электрическую схему (не показана) для управления работой устройства 100, в частности для управления процессом нагрева.
На ближнем конце 103 стержнеобразной основной части 101 устройства устройство 100 содержит выступающую цилиндрическую принимающую гильзу 102, проходящую соосно с продольной осью стержнеобразной основной части 101 устройства. Цилиндрическая принимающая гильза 102 имеет открытый конец на ближнем конце 103 устройства 100, тем самым обеспечивая возможность легкого доступа к внутреннему пространству гильзы.
Внутри принимающей гильзы 102, то есть внутри ее внутреннего пространства, цилиндрическая принимающая гильза 102 содержит внутреннюю зону 110 для размещения, предназначенную для размещения первого субстрата 211, образующего аэрозоль. Подобным образом, цилиндрическая принимающая гильза 102 содержит наружную зону 120 для размещения, проходящую через по меньшей мере часть наружной окружной периферии принимающей гильзы 102, предназначенной для размещения второго субстрата 221, образующего аэрозоль. Цилиндрическая внутренняя зона 110 для размещения проходит через весь внутренний объем принимающей гильзы 102. Преимущественно это обеспечивает максимальную приемную способность для первого субстрата 211, образующего аэрозоль. Наружная зона 120 для размещения проходит в осевом направлении вдоль всей осевой протяженности длины принимающей гильзы 102. Наружная зона 120 для размещения проходит в радиальном направлении относительно продольной оси устройства 100 между наружным профилем поперечного сечения принимающей гильзы 102 и максимальным наружным профилем поперечного сечения всей стержнеобразной основной части 101 устройства (пунктирная линия). Соответственно, вторая зона 120 для размещения имеет форму гильзы или трубчатую форму. Внутренняя зона 110 для размещения и наружная зона 120 для размещения по существу перекрываются вдоль протяженности длины принимающей гильзы 102. То есть, наружная зона 120 для размещения по существу полностью окружает внутреннюю зону 110 для размещения. Преимущественно эта вложенная компоновка внутренней зоны 110 для размещения и наружной зоны 120 для размещения обеспечивает очень компактную конструкцию устройства 100, генерирующего аэрозоль.
Для обеспечения возможности использования изделия 200, генерирующего аэрозоль, с устройством 100, генерирующим аэрозоль, конфигурация изделия 200 является комплементарной устройству 100, генерирующему аэрозоль, в частности комплементарной принимающей гильзе 102. Соответственно, изделие 200, генерирующее аэрозоль, согласно обоим вариантам осуществления как показано на фиг. 1 и фиг. 2–4 содержит внутреннюю сердцевину 210 субстрата и наружную гильзу 220 для субстрата. Наружная гильза 220 субстрата окружает внутреннюю сердцевину 210 субстрата на расстоянии, чтобы образовать окружную, в частности кольцевую щель 202 между внутренней сердцевиной 210 и наружной гильзой 220. Окружная щель 202 открыта или доступна на дальнем конце 204 изделия 200 таким образом, чтобы обеспечивать возможность легкого вхождения принимающей гильзы 102 устройства 100 в окружную щель 202 при сборке изделия 200 и устройства 100.
Согласно настоящему изобретению сердцевина 210 субстрата содержит или приспособлена для содержания первого субстрата 211, образующего аэрозоль, тогда как гильза 220 для субстрата содержит или выполнена с возможностью содержания второго субстрата 221, образующего аэрозоль. В настоящих вариантах осуществления, как показано на фиг. 1 и фиг. 2–4, сердцевина 210 субстрата содержит твердый табакосодержащий субстрат 211, образующий аэрозоль. В частности, сердцевина 210 субстрата содержит твердый табакосодержащий субстрат 211, образующий аэрозоль. Кроме того, сердцевина 210 субстрата содержит опорный элемент 212, элемент 216, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 217, как описано выше, которые расположены последовательно к субстрату 211 дальше по ходу потока по направлению к ближнему концу сердцевины 210 субстрата. Субстрат 211, опорный элемент 212, элемент 216, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 217 окружены бумажной оберткой 213, которая образует наружную окружную поверхность 214 сердцевины 210 субстрата. Предпочтительно обертка проницаема для текучей среды, чтобы обеспечить возможность оперативного высвобождения испаренного субстрата, образующего аэрозоль, из сердцевины 210 субстрата.
В отличие от первого субстрата 211, образующего аэрозоль, второй субстрат 221, образующий аэрозоль, согласно настоящим вариантам осуществления представляет собой жидкий субстрат 221, образующий аэрозоль. Для этого гильза 220 для субстрата содержит материал для удержания жидкости, который приспособлен для содержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Например, материал для удержания жидкости может представлять собой керамический материал с открытыми порами, который может быть пропитан жидким субстратом, образующим аэрозоль. В настоящих вариантах осуществления гильза 120 для субстрата содержит материал для удержания жидкости, который пропитывается жидкостью, образующей аэрозоль, содержащей по меньшей мере одно жидкое вещество для образования аэрозоля, например пропиленгликоль, и жидкое ароматизирующее вещество, в частности жидкое табачное ароматизирующее вещество. Гильза для субстрата может содержать крышку по меньшей мере на наружной окружной поверхности материала для удержания жидкости, которая преимущественно образует часть наружной поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. В частности, крышка может по меньшей мере частично инкапсулировать материал для удержания жидкости.
Как можно, в частности, увидеть на фиг. 2 и фиг. 3, гильза 220 для субстрата и сердцевина субстрата прикреплены к одной стороне дискообразного опорного элемента 206. На ближнем конце 203 уровня техники изделие 200 содержит мундштук 207, прикрепленный к другой стороне опорного элемента 206. Мундштук 207 приспособлен для помещения в рот пользователя с целью непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого из по меньшей мере одного из первого или второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль. Для этого мундштук 207 содержит общее выпускное отверстие 208 для воздуха. Для обеспечения возможности прохождения аэрозоля, генерируемого по меньшей мере из первого или второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль, по направлению к выпускному отверстию 208 для воздуха в мундштуке 207, опорный элемент 206 является проницаемым для текучей среды. Например, опорный элемент 206 может содержать по меньшей мере одно отверстие для потока воздуха.
В настоящих вариантах осуществления сердцевина 210 субстрата прикреплена с возможностью снятия к опорному элементу 206. Таким образом, при потреблении первого субстрата 211, образующего аэрозоль, стержнеобразная сердцевина 210 субстрата может быть полностью удалена или заменена новой, то есть новой сердцевиной 210 субстрата, содержащей свежий субстрат, образующий аэрозоль. Подобным образом, гильза 220 для субстрата, в частности материал для удержания жидкости, может быть приспособлен для повторного наполнения жидким субстратом, образующим аэрозоль. Преимущественно это обеспечивает возможность многократного использования изделия 200, генерирующего аэрозоль, в частности мундштука 207, опорного элемента 206 и гильзы 210 для субстрата.
Гильза 220 для субстрата и стержнеобразная сердцевина 210 субстрата расположены соосно относительно продольной оси изделия 200. Осевая протяженность длины гильзы 220 для субстрата по существу равна осевой протяженности длины сердцевины 210 субстрата. То есть наружная гильза 220 для субстрата по существу полностью окружает сердцевину 210 субстрата, тем самым обеспечивая вложенную компоновку, соответствующую вложенной компоновке внутренней зоны 110 для размещения и наружной зоны 120 для размещения устройства 100. Однако гильза 220 для субстрата углубляется в осевом направлении на дальнем конце 206 изделия 200 по сравнению с сердцевиной 210 субстрата. Преимущественно это может предоставить по меньшей мере одно боковое (второе) впускное отверстие 129 для воздуха, сообщающееся по текучей среде со вторым проходом 128 для потока воздуха, проходящим вдоль внутренней окружной поверхности гильзы 210 для субстрата.
После сборки изделия 200 и устройства 100, то есть после вставки принимающей гильзы 102 устройства 100 в окружную щель 202 изделия 100, как показано на фиг. 2, внутренняя сердцевина 210 субстрата, содержащая твердый первый субстрат 211, образующий аэрозоль, расположена с внутренней зоной 110 для размещения принимающей гильзы 102. Подобным образом, гильза 220 для субстрата, содержащего жидкий второй субстрат 221, образующий аэрозоль, расположена в наружной зоне 120 для размещения принимающей гильзы 102. В результате первый и второй субстраты 211, 221, образующие аэрозоль, преимущественно размещены внутри устройства 100, генерирующего аэрозоль, во вложенной и, следовательно, очень компактной компоновке.
Системы 1, генерирующие аэрозоль, согласно фиг. 1 и фиг. 2–4, соответственно, представляют собой индукционно нагреваемые системы. То есть устройство 100, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью индукционного нагрева по меньшей мере одного из первого и второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль. В частности, устройство 100, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью выборочного нагрева по меньшей мере одного из двух субстратов 211, 221. То есть устройство 100 выполнено с возможностью нагрева лишь одного из первого или второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль, за один раз или с возможностью одновременного и предпочтительно также индивидуального нагрева, как первого, так и второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль, за один раз.
Благодаря такой выборочной нагревательной возможности первого и второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль, устройство 100, генерирующее аэрозоль, преимущественно позволяет пользователю избирательно потреблять либо один из первого или второго субстратов, либо комбинацию обоих субстратов одновременно, что значительно улучшает ощущение пользователя. Кроме того, предоставление возможности либо одновременного, либо последовательного, либо поочередного потребления двух субстратов 211, 221, образующих аэрозоль, позволяет пользователю изменять, в частности, значительно увеличивать продолжительность сеанса потребления пользователем.
Для этого устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит индукционный нагреватель, содержащий первый и второй индукционные источники, предназначенные для индукционного нагрева соответствующих первого и второго токоприемников 215, 225 внутри изделия 200. Альтернативно по меньшей мере один из первого и второго токоприемников 215, 225, предпочтительно первый токоприемник 215, может представлять собой неотделимую часть устройства 100.
Первый индукционный источник содержит первую индукционную катушку 115, которая функционально соединена с первым генератором переменного тока, который является частью электрической схемы устройства 100. Подобным образом, второй индукционный источник содержит вторую индукционную катушку 125, которая функционально соединена со вторым генератором переменного тока, который также является частью электрической схемы устройства 100. Наличие отдельных первого и второго индукционных источников оказывается особенно преимущественным для индивидуального нагрева первого и второго субстратов 211, 221, образующего аэрозоль. В частности, это обеспечивает возможность нагрева первого и второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль, осуществляемого иным образом, в частности с разными мощностями нагрева, для разных периодов нагрева и/или в разных режимах нагрева, например в режиме импульсного или непрерывного нагрева.
В вариантах осуществления каждая из первой и второй индукционных катушек 115, 125 представляет собой спиральную катушку, расположенную между внутренней и наружной окружными поверхностями принимающей гильзы 102. Осевая длина первой индукционной катушки 115 больше, чем осевая длина второй индукционной катушки 115. Кроме того, первая и вторая индукционные катушки 115, 125 расположены в разных осевых положениях относительно продольной оси основной части 101 устройства с целью уменьшения интерференционных эффектов между индукционным нагреванием первого и второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль.
Первый и второй токоприемники 215, 225 расположены в соответствующих осевых положениях внутри изделия 200 таким образом, что при сборке изделия 200 с устройством 100 первый токоприемник 215 расположен в одном и том же осевом положении рядом с первой индукционной катушкой 115, а второй токоприемник 225 расположен в одном и том же осевом положении рядом со второй индукционной катушкой 125. Преимущественно это повышает эффективность нагрева. Более того, осевая протяженность длины первого токоприемника 215 по существу соответствует осевой протяженности длины первой индукционной катушки 115. Подобным образом, осевая протяженность длины второго токоприемника 225 по существу соответствует осевой протяженности длины второй индукционной катушки 125. Это также оказывается преимущественным в отношении эффективности нагрева.
В настоящих вариантах осуществления первый токоприемник 215 представляет собой пластину, изготовленную из ферромагнитной нержавеющей стали, которая расположена на дальнем конце 204 изделия 200 с сердцевиной 210 субстрата, находящейся в прямом контакте с первым субстратом 211, образующим аэрозоль. В частности, первый токоприемник 215 расположен соосно с продольной центральной осью сердцевины 210 субстрата, что оказывается преимущественным относительно однородного нагрева первого субстрата 211, образующего аэрозоль. Как упомянуто выше, первый токоприемник 215 альтернативно может представлять собой неотделимую часть устройства 100.
Второй токоприемник 225 представляет собой сеточную гильзу, также изготовленную из ферромагнитной нержавеющей стали. Сеточная гильза расположена по окружности или рядом с ближней частью внутренней окружной поверхности гильзы 220 для субстрата. Второй токоприемник 225 находится в контакте с частью материала для удержания жидкости, которая содержит жидкий второй субстрат 221, образующий аэрозоль. Таким образом, при нагреве второго токоприемника 225 жидкий субстрат 221, образующий аэрозоль, в материале для удержания жидкости испаряется в определенной зоне нагрева вблизи второго токоприемника 225. Из–за капиллярных эффектов в материале для удержания жидкости жидкий субстрат 221, образующий аэрозоль, непрерывно втягивается в зону нагрева.
Как можно, в частности, увидеть на фиг. 2, система 1, генерирующая аэрозоль, содержит два отдельных прохода 118, 128 для потока воздуха, предназначенных для первого и второго субстратов, образующих аэрозоль. Первый воздушный канал 118 проходит от одного или более первых впускных отверстий 119 для воздуха в дальней части основной части 101 устройства через первую зону 110 для размещения по направлению к ближнему концу 103 устройства 100. Таким образом, при сборке устройства 100 вместе с изделием 200 первый проход 118 для потока воздуха проходит через сердцевину 210 субстрата, в частности через первый субстрат 211, образующий аэрозоль, далее в мундштук 207 в направлении выпускного отверстия 208 на ближнем конце 203 изделия 200. Второй проход 128 для потока воздуха проходит от одного или более боковых вторых впускных отверстий 129 для воздуха на дальнем конце принимающей гильзы 102 через вторую зону 110 для размещения по направлению к ближнему концу 103 устройства 100. Когда устройство 100 собрано вместе с изделием 200, второй проход 118 для потока воздуха, следовательно, проходит через окружное свободное пространство между внутренней окружной поверхностью гильзы 220 для субстрата и наружной окружной поверхностью принимающей гильзы 102 и далее в мундштук 207 в направлении выпускного отверстия 208 на ближнем конце 203 изделия 200.
Разделение первого и второго проходов 118, 128 для потока воздуха по существу обусловлено физическим разделением первой и второй зон 110, 120 для размещения, предоставленных принимающей гильзой 102. При использовании физическое разделение способствует выборочному или исключительному потреблению только одного из двух субстратов 211, 221.
Вместо индукционного нагревателя, устройство 100, генерирующее аэрозоль, может альтернативно содержать резистивный нагреватель или гибридный нагреватель для нагрева первого и второго субстратов 211, 221, образующих аэрозоль. Что касается гибридного нагревателя, устройство может, в частности, содержать резистивный нагреватель для нагрева первого субстрата, образующего аэрозоль, во внутренней зоне для размещения и индукционный нагреватель для нагрева второго субстрата, образующего аэрозоль, в наружной зоне для размещения. Резистивный нагреватель может содержать резистивный нагревательный элемент, например резистивную нагревательную пластину, как описано выше, которая предпочтительно представляет собой неотделимую часть устройства. В отличие от этого, индукционный нагреватель может содержать индукционную катушку для взаимодействия с токоприемником, который предпочтительно представляет собой неотделимую часть изделия. Преимущественно индукционная катушка расположена на наружной окружной поверхности принимающей гильзы или между внутренней и наружной окружными поверхностями принимающей гильзы.
Далее принцип работы системы 1, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению будет описан в качестве примера. После сборки изделия 200 с устройством 100 пользователь может выбрать режим работы устройства, то есть пользователь может выбрать, следует ли потреблять либо один из первого или второго субстратов 211, 221, либо комбинацию обоих субстратов одновременно. Конкретный режим работы может быть выбран, например, путем нажатия на кнопку 109 активации, расположенную на основной части 101 устройства, как показано на фиг. 1. Сам процесс нагрева может быть (де–)активирован вручную, например, также посредством кнопки 109 активации. Предполагается, что для данного примера оба субстрата 211, 221 подлежат одновременному потреблению. Соответственно, при активации процесса нагрева оба генератора переменного тока подают высокочастотный колебательный ток в первую и вторую индукционные катушки 115, 125 соответственно. Следовательно, каждая из первой и второй индукционных катушек 115, 125 генерирует переменное магнитное поле, которое определяется первым и вторым токоприемниками 215, 225 соответственно. В результате каждый из двух токоприемников 215, 225 нагревается до тех пор, пока он не достигнет рабочей температуры, достаточной для испарения соответствующего субстрата 211, 221, образующего аэрозоль. После достижения рабочей температуры, которая может быть указана пользователю, например, посредством указательной лампы, такой как LED (светодиодная лампа), пользователь может делать затяжку на мундштуке 207 для втягивания воздуха через первое и второе впускные отверстия 119, 129 для воздуха в первый и второй проходы 118, 128 для воздуха и далее через выпускное отверстие 208 мундштука 207 в рот пользователя. Таким образом, испаренный материал, генерируемый в сердцевине 210 субстрата и гильзе 20 для субстрата, захватывается воздухом, протекающим через первый и второй проходы 118, 128 воздушного потока. Там соответствующий испаренный материал охлаждается, образуя аэрозоль на своем пути к мундштуку 207, прежде чем выйти через выпускное отверстие 208. Соответственно, пользователь не только испытывает ощущения от табака при применении нагретого твердого первого субстрата 211, образующего аэрозоль, или не только испытывает ощущения от ароматизатора, содержащегося в нагретой жидкости 221, образующей аэрозоль, но также испытывает ощущения от комбинации аэрозоля, образованного путем нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль, и аэрозоля, образованного путем испаренной жидкости, образующей аэрозоль.