ИЗДЕЛИЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ
AEROSOL DELIVERY DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к изделию предоставления аэрозоля для использования его в системе предоставления аэрозоля, вырабатывающей вдыхаемую среду.
Уровень техники
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигается табак с целью создания табачного дыма.
Были предприняты попытки предложить альтернативы таким изделиям, в которых сжигается табак, путем создания продуктов, в которых вещества высвобождаются без сжигания.
Примерами таких продуктов являются нагревательные устройства, в которых вещества высвобождаются путем нагревания материала, а не его сжигания. Этот материал может быть, например, табаком или другим, нетабачным продуктом, который может как содержать, так и не содержать никотин.
Другим примером являются электронные сигареты, обычно содержащие жидкость, которую нагревают для ее испарения, вырабатывая пар или аэрозоль для вдыхания. Жидкость может содержать никотин, и/или ароматизаторы, и/или вещества для выработки аэрозоля, такие как глицерол. Известные электронные сигареты обычно не содержат или не используют табак.
Существуют также так называемые гибридные устройства, которые обычно содержат отдельно жидкость и табак или другой материал с ароматом. Жидкость нагревают для ее испарения с целью выработки вдыхаемого пара или аэрозоля, который проходит через табак или другой материал с ароматом, так что пар или аэрозоль приобретает аромат.
Так в международной заявке WO 2017185051 A1 описано испарительное устройство, содержащее резервуар, содержащий первую жидкость; нагреватель, выполненный с возможностью испарения первой жидкости с образованием пара; канал, выполненный с возможностью прохождения первого пара и содержащий нагреватель; и второй материал, расположенный внутри канала. Второй материал содержит никотин и/или кислоту. Второй материал расположен между нагревателем и местом выхода канала. При использовании образуется вдыхаемый пар на основе первого пара, проходящего через и/или вокруг второго материала.
Ближайшим к изобретению является картридж для электронного устройства для вейпинга по заявке US 2017251723 A1. Этот картридж содержит корпус, резервуар для подачи жидкости, испаритель и пористую пробку. Испаритель выполнен с возможностью выработки пара при нагревании части исходного вещества, находящегося в резервуаре. Пористая пробка проницаема для пара и содержит ароматизирующую добавку, контактирующую с материалом для хранения. Ароматизирующая добавка выполнена с возможностью по меньшей мере, частичного элюирования из материала для хранения или, по меньшей мере, частичного испарения из материала для хранения, если пар проходит через пористую пробку.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является изделие предоставления аэрозоля для использования в системе предоставления аэрозоля с целью выработки вдыхаемой среды, содержащей аэрозоль, когда пользователь затягивается с помощью системы предоставления аэрозоля, содержащее устройство для перемещения жидкости из резервуара и нагревания перемещенной жидкости с целью выработки потока аэрозоля; и область для расположения вещества, через которое при использовании проходит поток аэрозоля, нагревающий это вещество до выхода из указанного изделия, причем указанное вещество изменяет свойство потока аэрозоля, при этом указанное устройство расположено так, что, когда оно нагревает перемещенную жидкость с целью выработки потока аэрозоля, она также дополнительно нагревает вещество в указанной области.
Указанная устройство может содержать по существу плоскую область нагревания, которая выполнена с возможностью нагревания и перемещенной жидкости, и вещества в указанной области.
По существу плоская область нагревания может быть направлена к области для расположения указанного вещества.
Поперечное сечение указанной области может быть расположено по существу параллельно плоской области нагревания.
Указанное устройство может быть фитилем.
Фитиль может быть сетчатым.
Вторым объектом изобретения является система предоставления аэрозоля для выработки вдыхаемой среды, содержащей аэрозоль, включающая в себя описанное выше изделие и устройство предоставления аэрозоля, содержащее схему управления для управления нагреванием.
Далее, только для примера, будут описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана система предоставления аэрозоля для выработки вдыхаемой среды, вид в продольном разрезе;
на фиг. 2а схематично показано нагревательное устройство для системы предоставления аэрозоля по фиг. 1, вид в продольном разрезе;
на фиг. 2b то же, вид сверху.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематично показана система 100 предоставления аэрозоля. Система 100 предоставления аэрозоля является ингаляционным портативным устройством (т.е. пользователь использует ее для вдыхания аэрозоля). В этом примере система 100 является электронным устройством.
В общих чертах, система 100 испаряет жидкость 20, например, расположенную в системе 100 жидкость для электронных сигарет, для образования пара и/или аэрозоля, который проходит через дополнительное вещество 30, которое также расположено в системе 100. В некоторых примерах пар вырабатывается так, что он, по меньшей мере частично, конденсируется, образуя аэрозоль до выхода из системы 100 для вдыхания пользователем. Дополнительное вещество может изменять некоторое свойство пара и/или аэрозоля, например запах, до того, как пар и/или аэрозоль выйдут из системы 100 для вдыхания пользователем.
В связи с этим, сначала можно заметить, что пар является веществом в газообразном состоянии при температуре, ниже критической, что означает, например, что пар может конденсироваться в жидкость при увеличении давления без уменьшения температуры. С другой стороны, аэрозоль является коллоидом из мелких твердых частиц или капель жидкости в воздухе или другом газе. «Коллоид» представляет собой вещество, в котором микроскопические рассеянные нерастворимые частицы взвешены в другом веществе.
Для удобства в настоящем описании считается, что термин «аэрозоль» означает аэрозоль, пар или комбинацию аэрозоля и пара.
Как показано на фиг. 1, система 100 содержит изделие 200 предоставления аэрозоля (которое может быть названо картриджем) и устройство 300 предоставления аэрозоля. Изделие 200 предназначено для расположения жидкости 20 для электронной сигареты и дополнительного вещества 30, а устройство 300 предназначено для питания системы 100 и управления ею.
Изделие 200 содержит первый «верхний» корпус 210, а устройство 300 содержит второй «нижний» корпус 310. В этом примере первый корпус 210 соединен с нижним корпусом 310 с возможностью отсоединения.
Первый корпус 210 содержит резервуар 220 для жидкости и область 230 для расположения дополнительного вещества 30.
Первый корпус 210 также содержит комбинированное нагревательное устройство 240. В этом примере комбинированное нагревательное устройство 240 содержит сетчатый фитиль (не показан на фиг. 1), который выполняет две функции: втягивание жидкости 20 из резервуара 220 и нагревание втянутой жидкости для выработки потока аэрозоля, который до выхода из изделия 200 проходит через вещество 30, когда пользователь затягивается через изделие 200. Когда поток аэрозоля проходит через вещество 30, поток аэрозоля нагревает вещество 30, и один или несколько компонентов вещества 30 захватываются потоком аэрозоля, изменяя поток аэрозоля или придавая ему некоторое свойство, например, вкус.
Поскольку комбинированное нагревательное устройство 240 является единой конструкцией, выполняющей две функции – втягивание жидкости 20 из резервуара 220 и нагревание втянутой жидкости с целью выработки потока аэрозоля, требуется меньшее количество компонентов по сравнению с системами, в которых для выработки потока аэрозоля используется отдельные фитиль и нагреватель, например, фитиль, вокруг которого расположен нагреватель в виде катушки.
Желательно, чтобы комбинированное нагревательное устройство 240 было расположено достаточно близко к веществу 30 в области 230, чтобы при нагревании втянутой жидкости с целью выработки потока аэрозоля, это устройство также обеспечивало бы, помимо нагревания потока аэрозоля, дополнительное нагревание вещества 30, что может улучшить воздействие вещества 30 на поток аэрозоля.
В некоторых случаях размер или величина области 230, например площадь ее поперечного сечения, и соответствующие размер или величина комбинированного нагревательного устройства 240, например площадь его поперечного сечения, могут быть установлены в заранее заданной пропорции с целью оптимизации дополнительного нагревания вещества 30 комбинированным нагревательным устройством 240. Например, площадь поперечного сечения комбинированного нагревательного устройства 240 может составлять по меньшей мере 80% от площади поперечного сечения области 230.
Первый корпус 210 имеет ближний (или мундштучный) конец 250, который является мундштуком системы 100, и основание 260 на противоположном конце, которое соединено со вторым корпусом 310.
Основание 260 содержит соединительную часть, например резьбу или штыковой разъем, которая выполнена с возможностью разъемного соединения первого корпуса 210 со вторым корпусом 310. В первом корпусе 210 может быть дополнительно выполнено одно или несколько входных отверстий 261 для воздуха.
Второй корпус 310 содержит источник 320 электроэнергии, обычно батарею, для подачи электрической энергии на разные компоненты системы 100, в том числе на комбинированное нагревательное устройство 240, с которым он электрически соединен, что будет дополнительно описано ниже.
Батарея 320 может быть аккумуляторной или одноразовой батареей. Во втором корпусе 310 также имеется контроллер 330, который может содержать микросхему, который выполнен с возможностью управления работой разных компонентов системы 100, что будет дополнительно описано ниже. Снаружи второго корпуса 310 может быть установлено средство 340 ввода данных пользователем, чтобы пользователь мог управлять контроллером 330.
Резервуар 220 для жидкости может иметь различные формы. Например, резервуар 220 может быть выполнен в виде кольцевой камеры, которая проходит вдоль оси в первом корпусе 210 между его ближним концом 250 и основанием 260.
Предпочтительно, чтобы жидкость 20 могла испаряться в разумном диапазоне температур, например, в диапазоне 100-300°C или, более конкретно, в диапазоне примерно 150-250°C, что способствует уменьшению потребления электроэнергии системой 100. Подходящими материалами являются материалы, которые обычно используются в электронных сигаретах, в том числе, например, пропиленгликоль и глицерол (также известный как глицерин).
Когда пользователь затягивается через ближний конец 250, воздух втягивается через одно или несколько входных отверстий 261. При воздействии пользователя на кнопку 340 (или с помощью датчика обнаружения затяжки) на комбинированное нагревательное устройство 240 подается электрическая энергия, и втянутая из резервуара 220 жидкость 20, нагреваясь этим устройством 240, испаряется, вырабатывая аэрозоль, который смешивается с воздухом, текущим из входного отверстия 261, в результате чего образуется поток аэрозоля. Поток аэрозоля протягивается через вещество 30 в область 230 и далее выходит из системы 100 для вдыхания пользователем.
Вещество 30 предназначено для придания аромата аэрозолю, который вырабатывается из жидкости 20, когда этот аэрозоль проходит через вещество 30. Вещество 30 может состоять из табака или может содержать табак. При прохождении аэрозоля через табак и над табаком, аэрозоль увлекает органические и другие компоненты или составные части из табачного материала, которые придают табаку его органолептические свойства, придавая тем самым аэрозолю аромат при его прохождении через область 230.
Вещество 30 может содержать собственно табак, разные виды табака, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак, размолотый табак, табачный экстракт, гомогенизированный табак или заменители табака. В случае табака вещество 30 может иметь форму стержня, капсулы или заглушки, рассыпного табака, скоплений и так далее и может быть в сравнительно сухом виде или в сравнительно влажном виде. Вещество 20 также может содержать другие, нетабачные, продукты, которые, в зависимости от продукта, могут как содержать, так и не содержать никотин.
Вещество 30 может быть использовано для изменения свойств аэрозоля, отличных от аромата (или в дополнение к нему).
В некоторых примерах вещество 30 может являться или содержать вещество, которое изменяет одно или несколько других органолептических свойств аэрозоля (например, изменяет ощущение или запах или вид аэрозоля с точки зрения пользователя).
В некоторых примерах вещество 30 может являться или содержать вещество, которое изменяет рН аэрозоля, уменьшая или увеличивая рН (например, изменяет кислотность или щелочность аэрозоля).
В некоторых примерах вещество 30 может являться или содержать вещество, которое изменяет (например, уменьшает) количество альдегидов в аэрозоле.
В некоторых примерах вещество 30 может являться или содержать вещество, которое изменяет разные комбинации из двух или большего количества этих или других свойств аэрозоля.
Тем не менее, ясно, что для придания аэрозолю других ароматов могут быть использованы материалы, отличные от табака.
Если вещество 30 является табаком или содержит табак, то поток аэрозоля может вытягивать достаточное количество никотина из вещества 30. Если вещество 30 совсем не содержит табака, то оно может быть обогащено никотином, например, путем покрытия никотином этого материала. Даже в случае, когда вещество 30 является табаком или содержит табак, оно может быть покрыто никотином или другим образом обогащено никотином. Независимо от того, является ли вещество 30 табаком, и содержит ли оно табак, и/или содержит ли оно никотин, никотин может содержаться в жидкости 20. Соответственно, где предусмотрено, что система 100 предоставляет пользователю никотин, никотин может быть расположен в жидкости 20, может быть получен из вещества 30, если материал является табаком или содержит никотин, никотин может быть предоставлен в виде покрытия вещества 30 или подобным образом, если это вещество не является табачным материалом, никотин может быть предоставлен в виде покрытия вещества 30 или подобным образом, если это вещество является табачным материалом или может быть использована любая из указанных комбинаций. Аналогично, ароматы могут быть добавлены к веществу 30 (независимо от того, является ли вещество табаком, или содержит ли оно табак) и/или к жидкости 20.
В некоторых случаях может быть так, что пользователю нужно только время от времени пополнять или заменять вещество 30, а жидкость 20 предоставлена в количестве, достаточном для нескольких применений. После того как жидкость 20 была израсходована, пользователь избавляется от изделия 200 и в дальнейшем использует новое изделие.
В других примерах корпус 210 выполнен многоразовым, и в отличие от указанного выше пользователю нужно только время от времени дополнять или заменять жидкость 20.
В некоторых примерах изделие 200 и устройство 300 объединены, и они не могут быть отделены друг от друга.
Наличие дополнительного нагревания вещества 30 может быть важным фактором для обеспечения удовлетворительного чувственного опыта пользователя. Например, если вещество 30 содержит табак, то дополнительное нагревание табака может усилить вкус табака, ощущаемый пользователем, и может привести к захвату потоком аэрозоля большего количества составных частей, таких как никотин, по сравнению с нагреванием только потока аэрозоля.
На фиг. 2а и 2b схематично показан пример выполнения комбинированного нагревательного устройства 240′, которое подходит для использования в качестве комбинированного нагревательного устройства 240 в изделии 200 предоставления аэрозоля по фиг. 1 с целью втягивания и нагревания жидкости 20 из резервуара 220 и нагревания вещества 30 в области 230.
Комбинированное нагревательное устройство 240 сообщается с жидкостью 20, которая расположена в резервуаре 220. Комбинированное нагревательное устройство 240′ вытягивает жидкость 20 из резервуара 220 с помощью капиллярного эффекта.
Комбинированное нагревательное устройство 240′ находится также в электрическом контакте с батареей 320 с помощью схемы 330 управления, что нужно для приема электрической энергии с целью нагревания жидкости, вытянутой из резервуара 220.
В этом примере комбинированное нагревательное устройство 240′ содержит сетчатый фитиль 240′а.
Сетчатый фитиль 240′а может быть проволочной сеткой, содержащей некоторую структуру, например, решетку из сплетенных металлических проводов или нитей, которые образуют множество щелей.
Сетчатый фитиль 240′а является по существу плоским и содержит плоскую область нагревания, которая нагревает втянутую жидкость с целью выработки потока аэрозоля. Плоская область нагревания направлена к области 230, которая выполнена с возможностью расположения вещества 30 и расположена непосредственно под веществом 30, когда вещество 30 находится в области 230.
Желательно, чтобы, тепла, выработанного при использовании с помощью плоской области нагревания, было достаточно для нагревания вещества 30 в области 230, помимо нагревания его потоком аэрозоля.
Поперечное сечение области 230, по существу, параллельно плоской области нагревания сетчатого фитиля 240′а с целью образования максимальной площади поверхности вещества 30, которая нагревается с помощью сетчатого фитиля 240′а.
При использовании и, в частности, если вещество 30 является табаком, предпочтительно, чтобы табак или по меньшей мере его поверхность нагревалась до температуры примерно от 190 до 210°C, а наиболее предпочтительно – до 200°C, чтобы из табака высвобождалось надлежащее или адекватное количество компонентов.
Количество присутствующего табака, например, может находиться в диапазоне от 50 до 300 мг или приблизительно таком диапазоне. Наиболее подходящее значение количества табака может находиться, например, в диапазоне от 50 до 150 мг, при этом 130 мг является значением, которое в настоящее время считается особенно подходящим в некоторых случаях. В обычном случае количество табака, который нагревается за одну операцию (т.е. за затяжку) может находиться в диапазоне примерно от 8 до 50 мг.
В описанных выше примерах комбинированное нагревательное устройство 240 находится между областью 230 и резервуаром 220 для жидкости. Возможны другие конструкции, например, резервуар для жидкости может быть расположен по одну сторону или по обе стороны относительно комбинированного нагревательного устройства 240.
В описанных выше примерах фитиль используется как для перемещения жидкости из резервуара 220, так и для нагревания жидкости с целью выработки потока аэрозоля. В других примерах для перемещения жидкости из резервуара 220 и для нагревания жидкости с целью выработки потока аэрозоля может быть использована структура, отличная от фитиля. Эта структура, например, может быть пластиной или подобным элементом, который перемещает жидкость из резервуара 220.
Предпочтительно, чтобы указанная структура содержала по существу плоскую область нагревания, которая выполнена с возможностью нагревания и перемещенной жидкости, и вещества 30 в области 230.
В некоторых описанных выше примерах сетчатый фитиль является плоским, но также возможны другие геометрические формы, например, сетчатый фитиль может быть трубчатым. Возможны также и другие типы фитиля.
В описанных выше примерах, между комбинированным нагревательным устройством 240 и областью 230 имеется небольшой промежуток. Это не является обязательным, и в некоторых примерах структура, которая используется для перемещения жидкости из резервуара 220 и для нагревания этой жидкости с целью выработки потока аэрозоля может касаться вещества 30 в области 230.
В настоящем описании под терминами «аромат» и «ароматизатор» понимаются материалы, которые, где разрешается местным законодательством, могут быть использованы для создания в товаре для взрослых потребителей желаемого вкуса или аромата. Они могут представлять собой экстракты (например, лакрица, гортензия, лист белоствольной японской магнолии, ромашка, пажитник, гвоздика, ментол, японская мята, анисовое семя, корица, травы, винтергрен, вишня, ягода, персик, яблоко, Драмбьюи, бурбон, шотландский виски, виски, мята, перечная мята, лаванда, кардамон, сельдерей, каскарилла, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, экстракт меда, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, акация, тмин, коньяк, жасмин, иланг-иланг, шалфей, фенхель, гвоздичный перец, имбирь, анис, кориандр, кофе или мятное масло из любого растения сорта мята), улучшители запаха, блокировщики активного центра рецепторов горечи, стимуляторы и активаторы активных центров рецепторов ощущений, сахара и/или заменители сахаров (например, сукралоза, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактоза, сахароза, глюкоза, фруктоза, сорбитол или маннитол) и другие добавки, такие как активированный уголь, хлорофилл, минералы, растения или средства освежения дыхания. Они могут быть искусственными, синтетическими или натуральными ингредиентами или смесями. Они могут иметь любую подходящую форму, например, быть в виде масла, жидкости, твердого тела или порошка.
Изобретение представлено путем иллюстрации различных вариантов его осуществления, в которых описана усовершенствованная система для выработки вдыхаемой среды. В представленных вариантах осуществления изобретения показаны достоинства и особенности настоящего изобретения, но их перечень не является исчерпывающим и/или единственно возможным. Они показаны только для помощи в понимании изобретения. Следует понимать, что, что достоинства изобретения, варианты его осуществления, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты изобретения не являются ограничениями изобретения, объем которого определяется его формулой, и что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения и различные модификации без выхода за границы объема настоящего изобретения. Разные варианты осуществления изобретения могут подходящим образом содержать, состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, особенностей, частей, этапов, средств и т.д., отличающихся от конкретно описанных.