СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, С ПРЕДОТВРАЩЕНИЕМ УТЕЧКИ
AEROSOL GENERATING SYSTEM WITH LEAKAGE PREVENTION

Настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль.
Известно обеспечение системы, генерирующей аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Такие системы могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой происходит переход одного или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, в летучую форму без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен как часть изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость, такую как нагревательная камера, системы, генерирующей аэрозоль. В нагревательной камере или вокруг нее может быть расположен нагревательный элемент для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру системы, генерирующей аэрозоль. В дополнение к или в качестве альтернативы твердому субстрату, образующему аэрозоль, используемому в изделии, образующем аэрозоль, можно использовать жидкий субстрат. Обычно нагревательный элемент представляет собой металлическую катушку, которая намотана вокруг фитиля, где два конца фитиля контактируют с жидким субстратом в резервуаре для жидкости. Таким образом, фитиль всегда насыщен жидкостью, готовой для испарения. Жидкость в фитиле испаряется, когда катушка нагревается за счет генерирования тока в ней. Поскольку фитиль находится в контакте с жидким субстратом в резервуаре для жидкости, жидкий субстрат, который нагревательная катушка испаряет из фитиля, восполняется жидкостью из резервуара для жидкости. Это часто называют «эффектом насоса», и он является принципом работы большинства известных электронных сигарет. Проблема этих традиционных систем заключается в том, что жидкий субстрат, который всасывается в фитиль после затяжки, может вытекать из системы в окружающую среду, например, в карман пользователя, и загрязнять одежду, сумки или другие места, где систему держат, когда она не используется. Утечка жидкости также может загрязнять другие части системы, такие как электронные компоненты. Другая проблема этих традиционных систем заключается в том, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может находиться в фитиле в течение продолжительного времени, прежде чем пользователь решит сделать следующую затяжку. Таким образом, жидкость в фитиле может контактировать с металлическим нагревательным элементом (обычно катушкой) и может подвергаться воздействию окружающего воздуха в течение длительного периода времени перед испарением. Это может привести к наличию привкуса при первой затяжке после периода бездействия.
Следовательно, было бы желательным обеспечить систему, генерирующую аэрозоль, в которой предотвращается или уменьшается утечка субстрата, образующего аэрозоль. Также было бы желательным обеспечить систему, генерирующую аэрозоль, в которой предотвращается или уменьшается загрязнение системы. Также было бы желательным обеспечить систему, генерирующую аэрозоль, в которой предотвращаются или уменьшаются нежелательные привкусы.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая первый впуск для воздуха и выпуск для воздуха. Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать часть для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости может удерживать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Часть для хранения жидкости может иметь выпуск для жидкости. Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать проход для потока воздуха от впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо выпуска для жидкости. Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать фитиль. Фитиль может быть расположен в проходе для потока воздуха. Фитиль может быть расположен с возможностью получать жидкость из части для хранения жидкости в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха на выпуске для жидкости. Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать первый нагревательный элемент, расположенный с возможностью нагревания жидкости в фитиле. Фитиль может быть расположен на расстоянии от выпуска для жидкости.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая первый впуск для воздуха и выпуск для воздуха. Система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит часть для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Часть для хранения жидкости имеет выпуск для жидкости. Система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит проход для потока воздуха от впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо выпуска для жидкости. Система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит фитиль. Фитиль расположен в проходе для потока воздуха. Фитиль расположен с возможностью получать жидкость из части для хранения жидкости в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха на выпуске для жидкости. Система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит первый нагревательный элемент, расположенный с возможностью нагревания жидкости в фитиле. Фитиль расположен на расстоянии от выпуска для жидкости.
Расстояние между фитилем и выпуском для жидкости может составлять от 0,1 миллиметра до 4 миллиметров, предпочтительно от 0,15 миллиметра до 3,0 миллиметров, и наиболее предпочтительно от 0,20 миллиметра до 0,25 миллиметра. Расстояние d между фитилем и выпуском для жидкости может быть измерено между дальним концом фитиля и ближним концом выпуска для жидкости.
То, что фитиль расположен на расстоянии от выпуска для жидкости, означает, что фитиль может быть пространственно отделен от выпуска для жидкости. Фитиль может быть расположен таким образом, чтобы не контактировать с выпуском для жидкости. Фитиль может быть расположен без контакта с выпуском для жидкости. Фитиль может быть расположен таким образом, чтобы не проходить в часть для хранения жидкости. Таким образом, фитиль может быть расположен без контакта с жидкостью, содержащейся в части для хранения. Соответственно, при отсутствии падения давления в проходе для потока воздуха на выпуске для жидкости перенос жидкости из части для хранения жидкости к фитилю будет по существу отсутствовать. При отсутствии падения давления в проходе для потока воздуха на выпуске для жидкости уменьшается или предотвращается утечка жидкости из части для хранения жидкости.
Падение давления в проходе для потока воздуха может быть вызвано тем, что пользователь делает затяжку на выпуске для воздуха. Падение давления может вызывать поток воздуха в проходе для потока воздуха. Таким образом, падение давления может приводить к переносу жидкости из части для хранения жидкости к фитилю мимо выпуска для жидкости потоком воздуха.
Благодаря разделению фитиля и части для хранения жидкости, обеспечивается возможность поглощения жидкости фитилем из потока воздуха лишь при осуществлении затяжки пользователем на выпуске для воздуха. Поглощение жидкости фитилем может быть регулируемым, что является преимуществом. Кроме того, обеспечивается возможность уменьшения избыточного поглощения жидкости фитилем. Может быть уменьшено или устранено поглощение жидкости фитилем во время бездействия системы. Таким образом обеспечивается возможность предотвращения или уменьшения нежелательных привкусов. Обеспечивается возможность предотвращения или уменьшения утечки жидкого субстрата, генерирующего аэрозоль. Это может дать возможность предотвратить или уменьшить загрязнение системы.
Система может быть выполнена таким образом, что выпуск для жидкости части для хранения жидкости закрыт в отсутствие падения давления в проходе для потока воздуха. Выпуск для жидкости части для хранения жидкости может открываться в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха. Это может обеспечить возможность переноса жидкости из части для хранения жидкости к фитилю. Открытие выпуска для жидкости в ответ на падение давления позволяет избежать утечки жидкости из части для хранения жидкости во время бездействия системы, что является преимуществом. Открытие выпуска для жидкости в ответ на падение давления позволяет избежать поглощения жидкости фитилем во время бездействия системы, что является преимуществом.
Часть для хранения жидкости может содержать одноходовой клапан на выпуске для жидкости. Одноходовой клапан может открываться в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха, что обеспечивает возможность переноса жидкости из части для хранения жидкости к фитилю. Одноходовой клапан может дополнительно предотвращать загрязнение части для хранения жидкости путем предотвращения попадания любых остатков внутрь части для хранения жидкости через выпуск для жидкости.
Канал для потока воздуха проходит от первого впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо выпуска для жидкости в части для хранения жидкости. Под «мимо выпуска для жидкости» подразумевается, что часть прохода для потока воздуха находится непосредственно смежно с выпуском для жидкости. По меньшей мере часть потока воздуха, проходящего по проходу для потока воздуха, направляется поверх выпуска для жидкости. Поток воздуха может захватывать капли жидкости, выходящие из части для хранения жидкости через выпуск для жидкости.
Проход для потока воздуха может проходить через часть для хранения жидкости и через выпуск для жидкости. Поток воздуха через часть для хранения жидкости может способствовать выходу капель жидкости из части для хранения жидкости через выпуск для жидкости.
Часть для хранения жидкости может содержать впуск для воздуха части для хранения. Проход для потока воздуха может проходить от первого впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо впуска для воздуха части для хранения и мимо выпуска для жидкости. Окружающий воздух может поступать в проход для потока воздуха через первый впуск для воздуха, когда пользователь делает затяжку на выпуске для воздуха. Воздух может поступать в часть для хранения жидкости через впуск для воздуха части для хранения. Затем воздух может проходить через часть для хранения жидкости и выходить из части для хранения жидкости на выпуске для жидкости. Таким образом, жидкость может быть выведена через выпуск для жидкости из части для хранения жидкости и на фитиль.
Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать второй впуск для воздуха, который сообщается по текучей среде с впуском для воздуха части для хранения. Дополнительный проход для потока воздуха части для хранения может проходить от второго впуска для воздуха до впуска для воздуха части для хранения. Окружающий воздух может поступать в проход для потока воздуха части для хранения через второй впуск для воздуха, когда пользователь делает затяжку на выпуске для воздуха. Воздух может поступать в часть для хранения жидкости через впуск для воздуха части для хранения. Затем воздух может проходить через часть для хранения жидкости и выходить из части для хранения жидкости на выпуске для жидкости. Проход для потока воздуха части для хранения и проход для потока воздуха могут соединяться в участке прохождения мимо выпуска для жидкости. Таким образом, жидкость может быть выведена через выпуск для жидкости из части для хранения жидкости и на фитиль.
В вариантах осуществления, содержащих первый впуск для воздуха и второй впуск для воздуха, а также впуск для воздуха части для хранения, проход для потока воздуха не обязательно должен проходить от первого впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо впуска для воздуха части для хранения и мимо выпуска для жидкости. В некоторых вариантах осуществления проход для потока воздуха проходит от второго впуска для воздуха через дополнительный проход для потока воздуха части для хранения до выпуска для воздуха мимо впуска для воздуха части для хранения и мимо выпуска для жидкости, и при этом проход для потока воздуха, проходящий от первого впуска для воздуха до выпуска для воздуха, не проходит через часть для хранения жидкости. В вариантах осуществления, содержащих первый впуск для воздуха и второй впуск для воздуха, а также впуск для воздуха части для хранения, может присутствовать проход для потока воздуха, проходящий от второго впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо впуска для воздуха части для хранения и мимо выпуска для жидкости, вместо прохода для потока воздуха, проходящего от первого впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо впуска для воздуха части для хранения и мимо выпуска для жидкости.
Часть для хранения жидкости может содержать впуск для воздуха части для хранения жидкости, и часть для хранения жидкости может содержать одноходовой клапан на впуске для воздуха части для хранения жидкости. Одноходовой клапан может открываться в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха, что обеспечивает возможность поступления окружающего воздуха в часть для хранения жидкости. Одноходовой клапан может дополнительно предотвращать утечку жидкости из впуска для воздуха части для хранения жидкости, препятствуя выходу жидкостей из части для хранения жидкости через впуск для воздуха части для хранения жидкости. В настоящем документе термины «впуск для воздуха части для хранения жидкости» и «впуск для воздуха части для хранения» используются как синонимы.
Система может быть выполнена с возможностью размещения в ней с возможностью извлечения части для хранения жидкости. Таким образом, часть для хранения жидкости может быть легко заменена пользователем. Пользователь имеет возможность заменить опустевшую часть для хранения жидкости. Пользователь имеет возможность выбора между разными частями для хранения жидкости, содержащими разные жидкости. Разные части для хранения жидкости могут иметь цветовую маркировку разными цветами, чтобы пользователь имел возможность легко различать разные части для хранения жидкости. Систему можно использовать без вставки части для хранения жидкости.
Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего твердый субстрат, образующий аэрозоль.
Полость системы, генерирующей аэрозоль, может иметь открытый конец, в который вставляют изделие, генерирующее аэрозоль. Открытый конец может представлять собой ближний конец. Полость может иметь закрытый конец, противоположный открытому концу. Закрытый конец может представлять собой основание полости. Закрытый конец может быть закрыт за исключением того, что предусмотрены отверстия для воздуха, расположенные в основании. Основание полости может быть плоским. Основание полости может быть круглым. Основание полости может быть расположено против потока относительно полости. Открытый конец может быть расположен по ходу потока относительно полости. Полость может быть продолговатой. Полость может иметь продольную центральную ось. Продольное направление может представлять собой направление, проходящее между открытым и закрытым концами вдоль продольной центральной оси. Продольная центральная ось указанной полости может быть параллельна продольной оси системы, генерирующей аэрозоль.
Полость может быть выполнена в виде нагревательной камеры. Полость может иметь цилиндрическую форму. Полость может иметь полую цилиндрическую форму. Полость может иметь форму, соответствующую форме изделия, генерирующего аэрозоль, подлежащего размещению в указанной полости. Полость может иметь круглое поперечное сечение. Полость может иметь эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение. Полость может иметь внутренний диаметр, соответствующий наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль.
Полость может быть выполнена таким образом, чтобы обеспечить возможность протекания воздуха через указанную полость. Часть для хранения жидкости может сообщаться по текучей среде с полостью через проход для потока воздуха. Проход для потока воздуха может проходить от впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо выпуска для жидкости и полости. Окружающий воздух может быть втянут в систему, генерирующую аэрозоль, в полость и в направлении пользователя. Открытый конец указанной полости может содержать выпуск для воздуха. По ходу потока от указанной полости может быть расположен мундштук, или пользователь может осуществлять затяжку непосредственно на изделии, генерирующем аэрозоль. Путь для потока воздуха может проходить через мундштук.
Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать второй нагревательный элемент, расположенный в полости, для нагревания твердого субстрата, образующего аэрозоль.
Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать часть мундштучного конца и основной корпус, причем полость расположена в части мундштучного конца, и при этом часть для хранения жидкости расположена между частью мундштучного конца и основным корпусом. Это позволяет получить модульную систему, генерирующую аэрозоль, с возможностью различных режимов работы, например, трех различных режимов работы. Пользователь имеет возможность выбора между указанными разными режимами работы. Таким образом, пользователю нужно иметь при себе не множество разных систем для каждого режима работы, а лишь одну систему. Кроме того, пользователю нужно покупать не несколько разных систем, а лишь одну систему, что дает возможность экономии.
В соответствии с первым режимом работы часть для хранения жидкости размещают в системе, генерирующей аэрозоль, и дополнительно в полости размещают изделие, генерирующее аэрозоль. Соответственно, вдыхаемый аэрозоль может содержать вещества, происходящие из части для хранения жидкости, и, дополнительно, вещества, получаемые из субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии, генерирующем аэрозоль.
В соответствии со вторым режимом работы часть для хранения жидкости не размещают в системе, генерирующей аэрозоль, и дальний конец части мундштучного конца непосредственно прикреплен с возможностью отсоединения к ближнему концу основного корпуса. Дополнительно в полости размещают изделие, генерирующее аэрозоль. Таким образом обеспечивается возможность того, чтобы вдыхаемый аэрозоль содержал лишь вещества, происходящие из субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии, генерирующем аэрозоль.
В соответствии с третьим режимом работы часть для хранения жидкости размещают в системе, генерирующей аэрозоль, но изделие, генерирующее аэрозоль, не размещают в полости. Необязательно, мундштук может быть прикреплен к открытому концу полости. Соответственно, вдыхаемый аэрозоль может содержать только вещества, происходящие из части для хранения жидкости.
Система, генерирующая аэрозоль, также может содержать источник питания для питания первого нагревательного элемента. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать источник питания для питания как первого, так и второго нагревательного элемента. Основной корпус может содержать источник питания для питания первого нагревательного элемента. Основной корпус может содержать источник питания для питания как первого, так и второго нагревательного элемента.
Источник питания может содержать батарею. Источник питания может представлять собой литий-ионную батарею. Источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею. Источник питания может нуждаться в перезарядке, и он может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления энергии, достаточной для одного или более сеансов использования; например, источник питания может иметь емкость, достаточную для непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного элемента.
Источник питания может представлять собой источник питания постоянного тока (DC). В одном варианте осуществления источник питания представляет собой источник питания постоянного тока, имеющий питающее напряжение постоянного тока в диапазоне от 2,5 вольта до 4,5 вольта и питающий постоянный ток в диапазоне от 1 ампера до 10 ампер (что соответствует мощности источника питания постоянного тока в диапазоне от 2,5 ватта до 45 ватт). Система, генерирующая аэрозоль, может содержать инвертор постоянного тока в переменный (DC/AC) для преобразования постоянного тока, подаваемого источником питания постоянного тока, в переменный ток, что является преимуществом. Преобразователь постоянного тока в переменный ток может содержать усилитель мощности класса D, класса С или класса E. Выходная мощность переменного тока преобразователя постоянного тока в переменный ток подается на катушку индуктивности.
Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на катушку индуктивности и с возможностью работы на высокой частоте. Усилитель мощности класса E является предпочтительным для работы на высокой частоте. Используемый в данном документе термин «высокочастотный колебательный ток» обозначает колебательный ток с частотой от 500 килогерц до 30 мегагерц. Высокочастотный колебательный ток может иметь частоту от 1 мегагерца до 30 мегагерц, предпочтительно от 1 мегагерца до 10 мегагерц, более предпочтительно от 5 мегагерц до 8 мегагерц.
В еще одном варианте осуществления частота переключения усилителя мощности может находиться в более низком килогерцовом диапазоне, например от 100 кГц до 400 кГц. В тех вариантах осуществления, в которых используется усилитель мощности класса D или класса C, значения частоты переключения в указанном более низком килогерцовом диапазоне являются особо предпочтительными.
Следующие примеры и признаки, касающиеся нагревательного элемента, могут относиться к одному или обоим из первого и второго нагревательных элементов. Нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, помимо всего прочего: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал, платину, золото и серебро. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец-, золото- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композитных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно внедрен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.
Нагревательный элемент нагревает субстрат, образующий аэрозоль, за счет теплопроводности, что является преимуществом. Нагревательный элемент может по меньшей мере частично контактировать с субстратом или носителем, на который осажден субстрат. Тепло или от внутреннего, или от внешнего нагревательного элемента может подводиться к субстрату посредством теплопроводного элемента.
Во время работы субстрат, образующий аэрозоль, может быть полностью заключен внутри системы, генерирующей аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку на мундштуке системы, генерирующей аэрозоль. Во время работы курительное изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, может частично находиться внутри системы, генерирующей аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку непосредственно на курительном изделии.
Нагревательный элемент может представлять собой индукционный нагревательный узел. Индукционный нагревательный узел может быть выполнен с возможностью генерировать тепло за счет индукции. Индукционный нагревательный узел может содержать катушку индуктивности и токоприемный (сусцепторный) узел. Может быть предусмотрена одна катушка индуктивности. Может быть предусмотрен один токоприемный узел. Предпочтительно предусмотрено более одной катушки индуктивности. Могут быть предусмотрены первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности. Предпочтительно предусмотрено более одного токоприемного узла. Индукционный нагревательный узел может содержать центральный токоприемный узел и периферийный токоприемный узел. Катушка индуктивности может окружать оба из центрального токоприемного узла и периферийного токоприемного узла. Первая катушка индуктивности может окружать первую область центрального и периферийного токоприемных узлов. Вторая катушка индуктивности может окружать вторую область центрального и токоприемного узлов. Область, окруженная катушкой индуктивности, может быть выполнена в виде зоны нагрева, как описано более подробно ниже.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать концентратор потока. Концентратор потока может быть выполнен из любого материала, имеющего высокую магнитную проницаемость. Концентратор потока может быть расположен таким образом, чтобы окружать индукционный нагревательный узел. Концентратор потока может концентрировать линии магнитного поля во внутренней области концентратора потока, таким образом усиливая нагревательное действие токоприемного узла посредством катушки индуктивности и предотвращая создание помех из-за переменного магнитного поля катушки индуктивности для других устройств, находящихся поблизости.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать контроллер. Контроллер может быть электрически соединен с катушкой индуктивности. Контроллер может быть электрически соединен с первой катушкой индуктивности и со второй катушкой индуктивности. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования электрического тока, подаваемого на катушку (катушки) индуктивности и, таким образом, регулирования напряженности магнитного поля, генерируемого катушкой (катушками) индуктивности.
Источник питания и контроллер могут быть соединены с катушкой индуктивности.
Контроллер может быть выполнен с возможностью прерывания подачи тока на входную сторону преобразователя постоянного тока в переменный ток. Таким образом обеспечивается возможность управления подачей питания на катушку индуктивности с помощью обычных способов регулирования коэффициента заполнения.
Первый нагревательный элемент может быть расположен в части мундштучного конца. Второй нагревательный элемент может быть расположен в части мундштучного конца. Как первый, так и второй нагревательные элементы могут быть расположены в части мундштучного конца.
Первый впуск для воздуха может быть расположен в части мундштучного конца.
Второй впуск для воздуха может быть расположен в основном корпусе.
Фитиль может быть выполнен с возможностью поглощать жидкость из потока воздуха. Фитиль может содержать капиллярный материал. Капиллярный материал может иметь волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон, нитей или других трубок с узкими каналами. Волокна или нити могут быть в целом выровнены таким образом, чтобы переносить жидкость к нагревателю. Капиллярный материал может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала образует множество мелких каналов или трубок, по которым жидкость может перемещаться за счет капиллярного эффекта. Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примерами подходящих материалов являются губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененные металлические или пластмассовые материалы, волоконный материал, изготовленный, например, из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, сложнополиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, этиленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Капиллярный материал может иметь любые подходящие капиллярность и пористость для его использования с жидкостями, имеющими разные физические свойства. Жидкость имеет физические свойства, включая, без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые позволяют перемещать жидкость по капиллярному материалу за счет капиллярного действия. Капиллярный материал может быть выполнен с возможностью передачи субстрата, образующего аэрозоль, к нагревательному элементу. Капиллярный материал может проходить внутрь промежутков в нагревательном элементе.
Первый нагревательный элемент может быть частью индукционного нагревательного узла, содержащего токоприемный узел. Первый нагревательный элемент может содержать токоприемный (сусцепторный) материал, который нагревается в ответ на переменное магнитное поле, генерируемое индуктором, расположенным в системе, генерирующей аэрозоль. Индуктор может представлять собой катушку индуктивности. Индуктор может представлять собой спиральную катушку, которая окружает первый нагревательный элемент.
Второй нагревательный элемент может быть частью индукционного нагревательного узла, содержащего токоприемный (сусцепторный) узел. Второй нагревательный элемент может содержать токоприемный (сусцепторный) материал, который нагревается в ответ на переменное магнитное поле, генерируемое индуктором, расположенным в системе, генерирующей аэрозоль. Индуктор может представлять собой катушку индуктивности. Индуктор может представлять собой спиральную катушку, которая окружает второй нагревательный элемент.
Как первый, так и второй нагревательные элементы могут быть частью индукционного нагревательного узла. Как первый, так и второй нагревательный элемент может содержать токоприемный (сусцепторный) материал, который нагревается в ответ на переменное магнитное поле, генерируемое индуктором, расположенным в системе, генерирующей аэрозоль. Индуктор может представлять собой одну или более спиральных катушек, которые окружают как первый, так и второй нагревательные элементы.
Первый нагревательный элемент может содержать центральный токоприемный (сусцепторный) узел, содержащий токоприемный (сусцепторный) материал и расположенный центрально в полости. Второй нагревательный элемент может содержать периферийный токоприемный узел, содержащий токоприемный материал и расположенный на расстоянии от центрального токоприемного узла и вокруг него.
Центральный токоприемный узел может содержать центральный токоприемник (сусцептор). Центральный токоприемный (сусцепторный) узел может содержать по меньшей мере два центральных токоприемника (сусцептора). Центральный токоприемный (сусцепторный) узел может содержать более чем два центральных токоприемника (сусцептора). Центральный токоприемный узел может содержать четыре центральных токоприемника. Центральный токоприемный узел может состоять из четырех центральных токоприемников. По меньшей мере один, предпочтительно все, из центральных токоприемников, могут быть продолговатыми.
Центральный токоприемник может быть расположен параллельно продольной центральной оси указанной полости. Если предусмотрено несколько центральных токоприемников, то каждый центральный токоприемник может быть расположен на равном расстоянии параллельно продольной центральной оси указанной полости.
Расположенный по ходу потока концевой участок центрального токоприемного узла может быть закруглен, предпочтительно загнут внутрь в направлении центральной продольной оси полости. Расположенный по ходу потока концевой участок центрального токоприемника может быть закруглен, предпочтительно загнут внутрь в направлении центральной продольной оси полости. Если предусмотрено несколько центральных токоприемников, то предпочтительно каждый расположенный по ходу потока концевой участок каждого центрального токоприемника может быть закруглен, предпочтительно загнут внутрь в направлении центральной продольной оси полости. Закругленный концевой участок может облегчать вставку изделия, генерирующего аэрозоль, поверх центрального токоприемного узла. В качестве альтернативы закругленному концевому участку концевой участок может быть сужающимся или скошенным в направлении продольной центральной оси указанной полости.
Центральный токоприемный узел может быть расположен вокруг центральной продольной оси полости. Если предусмотрено несколько центральных токоприемников, то эти центральные токоприемники могут быть расположены в кольцеобразной конфигурации вокруг центральной продольной оси полости. При вставке изделия, генерирующего аэрозоль, в полость это изделие, генерирующее аэрозоль, может быть центрировано в указанной полости посредством размещения центрального токоприемного узла.
Центральный токоприемный узел может быть полым. Центральный токоприемный узел может содержать по меньшей мере два центральных токоприемника, образующих полую полость между этими центральными токоприемниками. Полая конфигурация центрального токоприемного узла обеспечивает возможность поступления потока воздуха внутрь полого центрального токоприемного узла. Канал для потока воздуха может проходить через полый центральный токоприемный узел. Фитиль может быть расположен внутри полого центрального токоприемного узла. Как описано в данном документе, центральный токоприемный узел предпочтительно содержит по меньшей мере два центральных токоприемника. Предпочтительно между указанными по меньшей мере двумя центральными токоприемниками обеспечены зазоры. Таким образом обеспечивается возможность создания потока воздуха через центральный токоприемный узел. Возможность создания потока воздуха обеспечивается в направлении, проходящем параллельно или вдоль продольной центральной оси указанной полости. Предпочтительно посредством указанного зазора обеспечивается возможность создания потока воздуха в боковом направлении. Боковой поток воздуха может обеспечивать генерирование аэрозоля за счет контакта между поступающим воздухом и субстратом, генерирующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, через зазоры между центральными токоприемниками. Нагрев центрального токоприемного узла может приводить к нагреву фитиля внутри полого центрального токоприемного узла. Нагрев фитиля может приводить к генерированию аэрозоля внутри полого центрального токоприемного узла. Нагрев центрального токоприемного узла при вставке изделия, генерирующего аэрозоль, в указанную полость обеспечивает возможность генерирования аэрозоля внутри полого центрального токоприемного узла. Центральный токоприемный узел может быть выполнен с возможностью нагрева внутренней области изделия, генерирующего аэрозоль. Возможно втягивание аэрозоля в направлении по ходу потока через полый центральный токоприемный узел.
Центральный токоприемный узел может иметь поперечное сечение кольцевой формы. Центральный токоприемный узел может содержать по меньшей мере два центральных токоприемника, образующих полость с поперечным сечением кольцевой формы. Центральный токоприемный узел может быть трубчатым. Если центральный токоприемный узел содержит по меньшей мере два центральных токоприемника, то эти центральные токоприемники могут быть расположены с образованием центрального трубчатого токоприемного узла. Предпочтительно обеспечивается возможность прохождения потока воздуха через центральный токоприемный узел через зазоры между центральными токоприемниками.
Периферийный токоприемный узел может содержать продолговатый, предпочтительно имеющий форму лезвия токоприемник, или токоприемник в форме цилиндра. Периферийный токоприемный узел может содержать два токоприемника в форме лезвия. Токоприемники в форме лезвия могут быть расположены таким образом, чтобы окружать полость. Токоприемники в форме лезвия могут быть расположены параллельно продольной центральной оси полости. Токоприемники в форме лезвия могут быть расположены внутри полости. Токоприемники в форме лезвия могут быть выполнены с возможностью удерживания изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в полость. Токоприемники в форме лезвия могут иметь расширяющиеся расположенные по ходу потока концы для облегчения вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в токоприемники в форме лезвия. Обеспечивается возможность поступления воздуха в полость между токоприемниками в форме лезвия. Между отдельными токоприемниками в форме лезвия могут быть предусмотрены зазоры. Затем воздух может контактировать с изделием, генерирующим аэрозоль, или поступать внутрь изделия, генерирующего аэрозоль. Это позволяет достичь равномерного проникновения воздуха в изделие, генерирующее аэрозоль, тем самым оптимизируя генерирование аэрозоля. Периферийный токоприемный узел может быть выполнен с возможностью нагрева наружной поверхности изделия, генерирующего аэрозоль.
Периферийный токоприемный узел может содержать по меньшей мере два периферийных токоприемника. Периферийный токоприемный узел может содержать множество периферийных токоприемников. По меньшей мере один, предпочтительно все, из периферийных токоприемников могут быть продолговатыми. По меньшей мере один, предпочтительно все, из периферийных токоприемников могут быть выполнены в форме лезвия.
Расположенный по ходу потока концевой участок периферийного токоприемного узла может быть расширенным. По меньшей мере один, предпочтительно все, из периферийных токоприемников могут иметь расширенные расположенные по ходу потока концевые участки.
Периферийный токоприемный узел может быть расположен вокруг центральной продольной оси полости. Периферийный токоприемный узел может быть расположен вокруг центрального токоприемного узла. Если периферийный токоприемный узел содержит множество периферийных токоприемников, то каждый периферийный токоприемник может быть расположен на равном расстоянии параллельно центральной продольной оси полости.
Периферийный токоприемный узел может образовывать полость в виде кольцевого полого цилиндра между периферийным токоприемным узлом и центральным токоприемным узлом. Полость в форме кольцевого полого цилиндра может представлять собой полость для вставки изделия, генерирующего аэрозоль. Центральный токоприемный узел может быть расположен в указанной полости в форме кольцевого полого цилиндра. Указанная полость в форме кольцевого полого цилиндра может быть выполнена с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль.
Периферийный токоприемник может иметь поперечное сечение кольцевой формы. Периферийный токоприемный узел может содержать по меньшей мере два периферийных токоприемника, образующих полость с поперечным сечением кольцевой формы. Периферийный токоприемный узел может быть трубчатым.
Периферийный токоприемный узел может иметь внутренний диаметр, который больше наружного диаметра центрального токоприемного узла. Между периферийным токоприемным узлом и центральным токоприемным узлом может быть расположена полость в виде кольцевого полого цилиндра.
Центральный токоприемный узел и периферийный токоприемный узел могут быть расположены соосно.
В настоящем документе термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен в твердой форме, или он может быть выполнен в жидкой форме.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой часть жидкости, удерживаемой в части для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости может заключать в себе жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Часть для хранения жидкости может заключать в себе твердый субстрат, образующий аэрозоль. Часть для хранения жидкости может заключать в себе жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и твердый субстрат, образующий аэрозоль. Например, часть для хранения жидкости может заключать в себе суспензию из твердого субстрата, образующего аэрозоль, и жидкости. Предпочтительно часть для хранения жидкости заключает в себе жидкий субстрат, образующий аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, описанный ниже, может представлять собой один или оба из субстрата, образующего аэрозоль, заключенного в части для хранения жидкости, и субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии, генерирующем аэрозоль. Предпочтительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержащий никотин или ароматизатор/вкусоароматическое вещество, может использоваться в части для хранения жидкости, а твердый субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табак, может использоваться в изделии, генерирующем аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотиносодержащий субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой матрицу из никотиновой соли.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые выделяются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. В альтернативном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован посредством агломерации сыпучего табака. В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В данном документе термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля и являются по существу устойчивыми к термическому разложению при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол. Предпочтительно вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин. При его наличии гомогенизированный табачный материал может иметь содержание вещества для образования аэрозоля, равное или большее 5 масс. % в пересчете на сухой вес, предпочтительно составляющее от 5 до 30 масс. % в пересчете на сухой вес. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.
В настоящем документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» означает изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть изделием, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый пользователем, затягивающимся или делающим затяжку из мундштука на ближнем или пользовательском конце системы. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью вставки в полость системы, генерирующей аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, и полость системы, генерирующей аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью частичного размещения изделия, генерирующего аэрозоль, внутри полости системы, генерирующей аэрозоль. Полость системы, генерирующей аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью полного размещения изделия, генерирующего аэрозоль, внутри полости системы, генерирующей аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен в виде сегмента, образующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Сегмент, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Сегмент, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Сегмент, образующий аэрозоль, может также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.
В настоящем документе термин «часть для хранения жидкости» относится к части для хранения, содержащей субстрат, образующий аэрозоль, способный выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Часть для хранения жидкости может быть выполнена в виде емкости или резервуара для хранения жидкого образующего аэрозоль субстрата.
Часть для хранения жидкости может быть постоянно расположена в системе, генерирующей аэрозоль. Часть для хранения жидкости предпочтительно может быть повторно заправляемой. Часть для хранения жидкости может представлять собой часть заменяемого картриджа, емкости или контейнера или может быть выполнена в виде заменяемого картриджа, емкости или контейнера. Часть для хранения жидкости может иметь любые подходящие форму и размер. Например, часть для хранения жидкости может быть по существу цилиндрической. Поперечное сечение части для хранения жидкости может быть, например, по существу круглым, эллиптическим, квадратным или прямоугольным.
Часть для хранения жидкости может содержать кожух. Кожух может содержать основание и одну или несколько боковых стенок, проходящих от основания. Основание и одна или несколько боковых стенок могут быть выполнены как единое целое. Основание и одна или несколько боковых стенок могут быть отдельными элементами, которые присоединены или прикреплены друг к другу. Кожух части для хранения жидкости может содержать прозрачную или светопроницаемую часть, таким образом, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, хранящийся в части для хранения жидкости, может быть виден пользователю через кожух. Часть для хранения жидкости может быть выполнена таким образом, что субстрат, образующий аэрозоль, хранящийся в части для хранения жидкости, защищен от окружающего воздуха. Часть для хранения жидкости может быть выполнена таким образом, что субстрат, образующий аэрозоль, хранящийся в части для хранения жидкости, защищен от света. Это может уменьшить риск разложения субстрата и может поддерживать высокий уровень гигиены.
В настоящем документе термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к системе, которая использует жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, для генерирования аэрозоля, или которая взаимодействует с изделием, генерирующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля, или к системе, которая как использует жидкий субстрат, образующий аэрозоль, так и взаимодействует с изделием, генерирующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать теплоизоляционный элемент. Теплоизоляционный элемент может быть расположен вокруг полости. Теплоизоляционный элемент может быть расположен между кожухом системы, генерирующей аэрозоль, и полостью. Теплоизоляционный элемент может быть трубчатым. Теплоизоляционный элемент может быть соосно выровнен с индукционным нагревательным узлом, предпочтительно соосно выровнен с периферийным токоприемным узлом.
Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, является портативной. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь размер, сравнимый с размером обычной сигары или сигареты. Система может представлять собой электрическую курительную систему. Система может представлять собой удерживаемую рукой систему, генерирующую аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь общую длину от 30 миллиметров до 150 миллиметров. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь наружный диаметр от 5 миллиметров до 30 миллиметров.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать кожух. Кожух может быть продолговатым. Кожух может содержать любой подходящий материал или сочетание материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.
Кожух может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха. Кожух может содержать более чем одно впускное отверстие для воздуха.
В настоящем документе термин «мундштук» относится к части системы, генерирующей аэрозоль, которую помещают в рот пользователя с целью непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого системой, генерирующей аэрозоль, из изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости системы, и/или из жидкости, полученной фитилем.
Нагревательный узел может приводиться в действие системой обнаружения затяжки. Нагревательный узел может активироваться путем нажатия кнопки включения/выключения, удерживаемой в течение затяжки, осуществляемой пользователем. Система обнаружения затяжек может быть выполнена в виде датчика, который может быть выполнен в виде датчика потока воздуха для измерения скорости потока воздуха. Скорость потока воздуха является параметром, характеризующим количество воздуха, втягиваемого через путь потока воздуха системы, генерирующей аэрозоль, пользователем на единицу времени. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком потока воздуха, если скорость потока воздуха превысила заданное пороговое значение. Инициирование также может быть обнаружено при активации кнопки пользователем.
Датчик также может быть выполнен в виде датчика давления. Когда пользователь осуществляет затяжку на системе, генерирующей аэрозоль, внутри системы создается отрицательное давление, или вакуум, при этом отрицательное давление может быть зарегистрировано датчиком давления. Под термином «отрицательное давление» следует понимать давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха. Другими словами, когда пользователь осуществляет затяжку на системе, воздух, втягиваемый через систему, имеет давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха снаружи системы.
Система, генерирующая аэрозоль, может включать в себя пользовательский интерфейс для активации системы, генерирующей аэрозоль, например, кнопку для инициирования нагрева системы, генерирующей аэрозоль, или дисплей для отображения состояния системы, генерирующей аэрозоль, или субстрата, образующего аэрозоль.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать дополнительные компоненты, такие как, например, зарядный блок для перезарядки встроенного источника электропитания в электрической или работающей от электричества системе, генерирующей аэрозоль.
В настоящем документе термин «ближний» относится к пользовательскому концу или мундштучному концу системы, генерирующей аэрозоль, или его части или участка, а термин «дальний» относится к концу, противоположному ближнему концу. Применительно к полости термин «ближний» относится к области, ближайшей к открытому концу указанной полости, а термин «дальний» относится к области, ближайшей к закрытому концу.
В настоящем документе термины «против потока» и «по ходу потока» используют для описания относительных положений компонентов или частей компонентов системы, генерирующей аэрозоль, в отношении направления, в котором пользователь осуществляет затяжку через систему, генерирующую аэрозоль, при ее использовании.
В настоящем документе термин «токоприемный узел» обозначает элемент, нагревающийся при воздействии на него переменного магнитного поля. Это может быть результатом вихревых токов, наводимых в токоприемном узле, потерь на гистерезис или как вихревых токов, так и потерь на гистерезис. Во время использования токоприемный узел находится в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, размещенном в системе, генерирующей аэрозоль, или в плотной тепловой близости к нему. За счет этого субстрат, образующий аэрозоль, нагревается токоприемным узлом таким образом, что образуется аэрозоль.
Токоприемный материал может представлять собой любой материал, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для аэрозолизации субстрата, образующего аэрозоль. Нижеследующие примеры и признаки, относящиеся к токоприемному узлу, могут относиться к одному или обоим из центрального токоприемного узла и периферийного токоприемного узла. Подходящие материалы для токоприемного материала включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никельсодержащие соединения, титан и композиты металлических материалов. Предпочтительные токоприемные материалы включают металл или углерод. Токоприемный материал может содержать ферромагнитный или ферримагнитный материал, например, ферритное железо, ферромагнитный сплав, такой как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитные частицы и феррит, или он может состоять из них, что является преимуществом. Подходящий токоприемный материал может представлять собой алюминий или содержать его. Токоприемный материал может содержать больше 5 процентов, предпочтительно больше 20 процентов, более предпочтительно больше 50 процентов или больше 90 процентов ферромагнитных, ферримагнитных или парамагнитных материалов. Предпочтительные токоприемные материалы могут быть нагреты до температуры, превышающей 250 градусов по Цельсию, без снижения качества.
Токоприемный материал может быть выполнен из одного слоя материала. Указанный один слой материала может представлять собой слой стали.
Токоприемный материал может содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на этом неметаллическом сердечнике. Например, токоприемный материал может содержать металлические дорожки, выполненные на наружной поверхности керамического сердечника или подложки.
Токоприемный материал может быть выполнен из слоя аустенитной стали. Один или более слоев из нержавеющей стали могут быть расположены на слое из аустенитной стали. Например, токоприемный материал может быть выполнен из слоя аустенитной стали, имеющего слой нержавеющей стали на каждой из его верхней и нижней поверхностей. Токоприемный узел может содержать единственный токоприемный материал. Токоприемный узел может содержать первый токоприемный материал и второй токоприемный материал. Первый токоприемный материал может быть расположен в тесном физическом контакте со вторым токоприемным материалом. Первый и второй токоприемные материалы могут находиться в тесном контакте с образованием цельного токоприемника. В некоторых вариантах осуществления первый токоприемный материал представляет собой нержавеющую сталь, а второй токоприемный материал представляет собой никель. Токоприемный узел может иметь двухслойную конструкцию. Токоприемный узел может быть выполнен из слоя нержавеющей стали и слоя никеля.
Непосредственный контакт между первым токоприемным материалом и вторым токоприемным материалом может быть достигнут любыми подходящими средствами. Например, второй токоприемный материал может быть осажден, нанесен, нанесен в виде покрытия, нанесен посредством плакирования или приварен к первому токоприемному материалу. Предпочтительные способы включают электролитическое осаждение, гальваническое осаждение и нанесение посредством плакирования.
Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применены к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.
Ниже приведен неисчерпывающий перечень неограничивающих примеров. Любые один или более признаков этих примеров могут быть объединены с любыми одним или более признаками другого примера или варианта осуществления, описанных в данном документе.
Пример A: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
первый впуск для воздуха и выпуск для воздуха;
часть для хранения жидкости, удерживающую жидкий субстрат, образующий аэрозоль, причем указанная часть для хранения жидкости имеет выпуск для жидкости;
проход для потока воздуха от первого впуска для воздуха до выпуска для воздуха мимо выпуска для жидкости;
фитиль в проходе для потока воздуха, расположенный с возможностью получать жидкость из части для хранения жидкости в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха на выпуске для жидкости; и
первый нагревательный элемент, расположенный с возможностью нагревания жидкости в фитиле,
причем фитиль расположен на расстоянии от выпуска для жидкости.
Пример B: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером A, причем выпуск для жидкости части для хранения жидкости открывается в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха.
Пример C: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером A или B, причем часть для хранения жидкости дополнительно содержит впуск для воздуха части для хранения.
Пример D: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером 1, 2 или 3, дополнительно выполненная с возможностью размещения с возможностью извлечения части для хранения жидкости.
Пример E: Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, причем система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего твердый субстрат, образующий аэрозоль.
Пример F: Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Е, дополнительно содержащая второй нагревательный элемент, расположенный в полости, для нагревания твердого субстрата, образующего аэрозоль.
Пример G: Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Е или F, дополнительно содержащая часть мундштучного конца и основной корпус, причем полость расположена в части мундштучного конца, и при этом часть для хранения жидкости расположена между частью мундштучного конца и основным корпусом.
Пример H: Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру G, причем основной корпус содержит источник питания для питания как первого, так и второго нагревательного элемента.
Пример I: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером G или H, причем первый нагревательный элемент расположен в части мундштучного конца.
Пример J: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров G-I, причем первый впуск для воздуха расположен в части мундштучного конца.
Пример K: Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров C-J, дополнительно содержащая второй впуск для воздуха, который сообщается по текучей среде с впуском воздуха части для хранения.
Пример L: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером K и примером G, причем второй впуск для воздуха расположен в основном корпусе.
Пример M: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из предыдущих примеров, причем первый нагревательный элемент содержит токоприемный материал, который нагревается в ответ на переменное магнитное поле, генерируемое индуктором, расположенным в системе, генерирующей аэрозоль.
Пример N: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров F-M, причем второй нагревательный элемент содержит токоприемный материал, который нагревается в ответ на переменное магнитное поле, генерируемое индуктором, расположенным в системе, генерирующей аэрозоль.
Пример O: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примерами M и N, причем индуктор представляет собой спиральную катушку, которая окружает как первый, так и второй нагревательный элемент.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на Фиг. 1 схематически изображена система, генерирующая аэрозоль, согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 2 показан вид в поперечном сечении части мундштучного конца с ближней частью части для хранения жидкости согласно одному варианту осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 3 показан вид в поперечном сечении части мундштучного конца с ближней частью части для хранения жидкости согласно одному варианту осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 4 показан вариант осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 5 показана часть для хранения жидкости согласно одному из вариантов осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 6 показан вариант осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
На Фиг. 1 схематически показан вариант осуществления системы 10, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Система 10 содержит часть 20 мундштучного конца, часть 40 для хранения жидкости и основной корпус 50. Часть 20 мундштучного конца содержит первый впуск 22 для воздуха и выпуск 24 для воздуха.
Часть 40 для хранения жидкости удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Часть для хранения жидкости содержит выпуск 42 для жидкости. Проход для потока воздуха проходит от первого впуска 22 для воздуха до выпуска 24 для воздуха мимо выпуска 42 для жидкости. Часть 40 для хранения жидкости сообщается по текучей среде с проходом для потока воздуха. Выпуск 42 для жидкости части 40 для хранения жидкости открывается в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха, которое вызывается затяжкой, которую пользователь осуществляет на части мундштучного конца на выпуске 24 для воздуха. Выпуск 42 для жидкости содержит одноходовой клапан, выполненный с возможностью открываться в направлении от части 40 для хранения жидкости к выпуску 24 для воздуха. Часть 40 для хранения жидкости дополнительно содержит впуск 44 для воздуха части для хранения.
Часть 20 мундштучного конца дополнительно содержит фитиль 26 в проходе для потока воздуха, выполненный с возможностью получать жидкость из части 40 для хранения жидкости в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха на выпуске 42 для жидкости. Показанная часть 20 мундштучного конца дополнительно содержит первый нагревательный элемент 28, расположенный с возможностью нагревания жидкости в фитиле 26. Фитиль 26 расположен на расстоянии d от выпуска 42 для жидкости. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, расстояние d между фитилем 26 и выпуском 42 для жидкости измерено между дальним концом фитиля 26 и ближним концом выпуска 42 для жидкости.
В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, первый нагревательный элемент схематически показан как катушка, которая намотана вокруг фитиля 26. Тем не менее, первый нагревательный элемент также может иметь другую форму. Нагревательный элемент 28 может представлять собой резистивно нагреваемую катушку на фитиле, но также может представлять собой индуктивно нагреваемый токоприемный элемент, который нагревается при проникновении в него переменного магнитного поля, которое может генерироваться катушкой индуктивности (не показана).
Основной корпус 50 содержит второй впуск 52 для воздуха, который сообщается по текучей среде с впуском 44 для воздуха части для хранения посредством прохода 54 для потока воздуха части для хранения. Это может обеспечивать дополнительный поток воздуха через часть для хранения жидкости. Это может улучшать извлечение жидкости из части 40 для хранения жидкости через выпуск 42 для жидкости, что является преимуществом.
Впуск для воздуха 44 части для хранения открывается в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха, проходящем от первого впуска 22 для воздуха до выпуска 24 для воздуха мимо выпуска 42 для жидкости, что позволяет воздуху течь от второго впуска 52 для воздуха, через проход 54 для потока воздуха части для хранения и в часть 40 для хранения жидкости, затем пользователь делает затяжку на части 20 мундштучного конца и таким образом извлекает жидкость из части 40 для хранения жидкости, которая улавливается фитилем 26 под действием затяжки, осуществляемой пользователем. Впуск 44 для воздуха части для хранения содержит одноходовой клапан, выполненный с возможностью открываться в направлении от второго впуска 52 для воздуха к части 40 для хранения жидкости.
На Фиг. 2 показан вид в поперечном сечении части 20 мундштучного конца с ближней частью части 40 для хранения жидкости согласно одному варианту осуществления системы 10, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. В варианте осуществления, представленном на Фиг. 2, первый нагревательный элемент 28 расположен в части 20 мундштучного конца. Первый нагревательный элемент 28 содержит токоприемный материал, который нагревается в ответ на переменное магнитное поле, генерируемое индуктором 30, расположенным в системе 10, генерирующей аэрозоль. Индуктор 30 в показанном варианте осуществления представляет собой спиральную катушку, которая окружает первый нагревательный элемент 28. Также показан теплоизолятор 32, расположенный между спиральной катушкой индуктора 30 и первым нагревательным элементом 28. Первый нагревательный элемент 28 дополнительно окружает фитиль 26. Фитиль 26 расположен в пределах первого нагревательного элемента 28 и находится в тепловом контакте с первым нагревательным элементом 28. Соответственно, первый нагревательный элемент 28 расположен с возможностью нагревания жидкости в фитиле 26. Показанный нагревательный элемент 28 также может состоять из набора продольных токоприемных элементов, проходящих вдоль фитиля 26, где между соседними токоприемными элементами предусмотрен воздушный зазор.
Также на Фиг. 2 показана ближняя часть части 40 для хранения жидкости, прикрепленная к части 20 мундштучного конца. В показанном варианте осуществления часть 40 для хранения жидкости содержит одноходовой клапан на выпуске 42 для жидкости. Фитиль 26 расположен на расстоянии d от выпуска 42 для жидкости. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 2, расстояние d между фитилем 26 и выпуском 42 для жидкости измерено между дальним концом фитиля 26 и ближним концом выпуска 42 для жидкости. Проход для потока воздуха проходит от первого впуска 22 для воздуха до выпуска 24 для воздуха мимо выпуска 42 для жидкости. В ответ на падение давления в проходе для потока воздуха в результате осуществления пользователем затяжки на части 20 мундштучного конца на выпуске 24 для воздуха или на мундштуке (не показан) создается поток воздуха вдоль прохода для потока воздуха от впуска 22 для воздуха до выпуска 24 для воздуха. Кроме того, выпуск 42 для жидкости части 40 для хранения жидкости открывается в ответ на падение давления в проходе для потока воздуха. Соответственно, поток воздуха в проходе для потока воздуха захватывает капли жидкости, выходящие из выпуска 42 для жидкости. Затем капли переносятся от выпуска 42 для жидкости к фитилю 26 потоком воздуха в проходе для потока воздуха. Когда жидкость пропитывает фитиль 26, ее нагревают и выпаривают. Эта испаренная жидкость образует сверхнасыщенную смесь пар-воздух, которой дают охладиться на ее пути к выпуску 24 для воздуха. Во время этого охлаждения смеси пар-воздух образуется аэрозоль, который вдыхает пользователь, делающий затяжку.
На Фиг. 3 показан вид в поперечном сечении части 20 мундштучного конца с ближней частью части 40 для хранения жидкости согласно одному варианту осуществления системы 10, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. В отличие от варианта осуществления, представленного на Фиг. 2, вариант осуществления, представленный на Фиг. 3, содержит второй нагревательный элемент 34. Второй нагревательный элемент 34 содержит токоприемный материал, который нагревается в ответ на переменное магнитное поле, генерируемое индуктором 30.
Система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит полость 36 для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего твердый субстрат, образующий аэрозоль (не показан на Фиг. 3). Полость 36 расположена в части 20 мундштучного конца. Нагревательный элемент 28 расположен внутри полости 36. Фитиль 26 расположен внутри первого нагревательного элемента 28. Первый нагревательный элемент 28 расположен с возможностью нагревания жидкости в фитиле 26. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно первый нагревательный элемент 28 может нагревать внутреннюю часть полой цилиндрической трубки изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие вставлено в полость 36. Внешние стенки полости 36 образованы из токоприемного материала второго нагревательного элемента 34. Таким образом, второй нагревательный элемент 34 выполнен окружающим полость 36. Первый нагревательный элемент 28 содержит центральный токоприемный узел, расположенный центрально в полости 36. Второй нагревательный элемент 34 содержит периферийный токоприемный узел, расположенный на расстоянии от центрального токоприемного узла и вокруг него.
Изделие, генерирующее аэрозоль, подлежащее вставке в полость, может содержать полую цилиндрическую трубку, содержащую твердый субстрат, образующий аэрозоль, на своем дальнем конце и мундштук, содержащий мундштучный фильтр, на своем ближнем конце. Дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может быть вставлен в полость 36 таким образом, чтобы полая цилиндрическая трубка была расположена между токоприемным материалом первого нагревательного элемента 28 и токоприемным материалом второго нагревательного элемента 34. Соответственно, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть расположено соосно между центральным токоприемным узлом и периферийным токоприемным узлом. Изделие, генерирующее аэрозоль, может нагреваться вторым нагревательным элементом 34. Изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно нагреваться первым нагревательным элементом 28.
В проходе для потока воздуха предусмотрено необязательное обходное отверстие 38. Обходное отверстие 38 сообщается по текучей среде с выпуском 24 для воздуха посредством отверстий в токоприемном материале второго нагревательного элемента 34. Например, второй нагревательный элемент 34 может содержать множество отдельных нагревательных лезвий, расположенных в цилиндрической конфигурации, причем промежутки между соседними нагревательными лезвиями могут образовывать указанные отверстия. Нагревательные лезвия могут содержать токоприемный материал. Обходной проход для потока воздуха проходит от обходного отверстия 38 через отверстия в токоприемном материале второго нагревательного элемента 34 в изделие, генерирующее аэрозоль, и далее к выпуску 24 для воздуха. Примеры путей потока воздуха вдоль прохода для потока воздуха и обходного прохода для потока воздуха показаны извилистыми стрелками на Фиг. 6.
На Фиг. 4 показана система 10, генерирующая аэрозоль, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Слева на Фиг. 4 показана система 10, генерирующая аэрозоль, в собранном состоянии. В полость 36 вставлено изделие 14, генерирующее аэрозоль. В центре на Фиг. 4 показана система 10, генерирующая аэрозоль, в разобранном виде, причем мундштучный конец 20, часть 40 для хранения жидкости и основной корпус 50 не прикреплены друг к другу. Система 10, генерирующая аэрозоль, выполнена с возможностью размещения с возможностью извлечения части 40 для хранения жидкости. Ближний конец основного корпуса 50 содержит соединитель 56 основного корпуса для разъемного прикрепления основного корпуса 50 к основному соединителю (не показан) части 40 для хранения жидкости. Дальний конец части 20 мундштучного конца содержит соответствующий соединитель (не показан) для разъемного прикрепления части 20 мундштучного конца к соединителю 46 мундштучного конца части для хранения части 40 для хранения жидкости. Справа на Фиг. 4 показан необязательный мундштук 12, который может быть разъемно закреплен на открытом конце полости 36, когда изделие 14, генерирующее аэрозоль, не вставлено в полость 36.
Система 10, генерирующая аэрозоль, может обеспечивать три различных режима работы.
В соответствии с первым режимом работы, показанным слева на Фиг. 4, часть 40 для хранения жидкости размещают в системе 10, и дополнительно в полости 36 размещают изделие 14, генерирующее аэрозоль. Соответственно, вдыхаемый аэрозоль может содержать вещества, получаемые из части 40 для хранения жидкости, и, дополнительно, вещества, получаемые из субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии 14, генерирующем аэрозоль.
В соответствии со вторым режимом работы часть 40 для хранения жидкости не размещают в системе 10, и дальний конец части 20 мундштучного конца непосредственно прикреплен с возможностью отсоединения к ближнему концу основного корпуса 50. Дополнительно в полости 36 размещают изделие 14, генерирующее аэрозоль. Следовательно, вдыхаемый аэрозоль может содержать только вещества, происходящие из субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии 14, генерирующем аэрозоль.
В соответствии с третьим режимом работы часть 40 для хранения жидкости размещают в системе 10, но изделие 14, генерирующее аэрозоль, не размещают в полости 36. Необязательно, мундштук 12 может быть прикреплен к открытому концу полости 36. Соответственно, вдыхаемый аэрозоль может содержать только вещества, происходящие из части 40 для хранения жидкости.
Пользователь имеет возможность выбора между указанными разными режимами работы. Таким образом может быть получена модульная система 10, генерирующая аэрозоль, обеспечивающая три разных режима работы в одной системе, что является преимуществом. Таким образом, пользователю нужно иметь при себе не три разных системы для каждого режима работы, а лишь одну систему. Кроме того, пользователю нужно покупать не три разных системы, а лишь одну систему, что дает возможность экономии.
На Фиг. 5 показана часть 40 для хранения жидкости согласно одному из вариантов осуществления системы 10, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Часть 40 для хранения жидкости дополнительно содержит выпуск 42 для жидкости и впуск 44 для воздуха части для хранения. Часть 40 для хранения жидкости дополнительно содержит соединитель 46 мундштучного конца части для хранения для разъемного прикрепления части 40 для хранения жидкости к дальнему концу части 20 мундштучного конца. Часть 40 для хранения жидкости дополнительно содержит основной соединитель 48 части для хранения для разъемного прикрепления части 40 для хранения жидкости к соединителю 56 основного корпуса на ближнем конце 50 основного корпуса. Часть 40 для хранения жидкости, представленная на Фиг. 5, может использоваться в системе 10, генерирующей аэрозоль, согласно варианту осуществления, представленному на Фиг. 4.
На Фиг. 6 показана система 10, генерирующая аэрозоль, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Система 10, генерирующая аэрозоль, содержит часть 20 мундштучного конца, часть 40 для хранения жидкости и основной корпус 50. В части 20 мундштучного конца расположена полость 36 для размещения изделия, генерирующего аэрозоль (не показано). Часть 40 для хранения жидкости расположена между частью 20 мундштучного конца и основным корпусом 50. Первый нагревательный элемент 28 расположен в части 20 мундштучного конца. Второй нагревательный элемент 34 расположен в части 20 мундштучного конца. Первый впуск 22 для воздуха расположен в части 20 мундштучного конца. Часть 20 мундштучного конца по Фиг. 6 соответствует части 20 мундштучного конца согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 3.
Основной корпус 50 содержит второй впуск 52 для воздуха и соединен с частью 40 для хранения жидкости посредством соединителя 56 основного корпуса. Основной корпус 50 содержит материал 58 с высокой удерживающей способностью, расположенный вблизи впуска 44 для воздуха части для хранения для поглощения потенциальных утечек из части 40 для хранения жидкости. Основной корпус 50 дополнительно содержит источник 60 питания для питания как первого, так и второго нагревательного элемента 28, 34. Электрически соединенный с источником 60 питания основной корпус 50 дополнительно содержит контроллер 62 для управления источником 60 питания. Кроме того, система 10, генерирующая аэрозоль, содержит электрические соединительные средства 64 для электрического соединения индуктора 30 с контроллером 62 и источником 60 питания.
Система 10, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит второй впуск 52 для воздуха, который сообщается по текучей среде с впуском 44 для воздуха части для хранения. Второй впуск 52 для воздуха расположен в основном корпусе 50.
Система 10, генерирующая аэрозоль, обеспечивает разные пути для потока воздуха, как показано извилистыми стрелками на Фиг. 6. Первый и второй пути для потока воздуха проходят вдоль прохода для потока воздуха и обходного прохода для потока воздуха, как объясняется выше для варианта осуществления, представленного на Фиг. 3. Третий путь потока воздуха проходит через дополнительный проход для потока воздуха части для хранения, проходящий от второго впуска для воздуха до впуска для воздуха части для хранения. Третий путь потока воздуха дополнительно проходит через жидкость, заключенную в части 40 для хранения жидкости. Третий путь для потока воздуха может улучшать извлечение жидкости из части 40 для хранения жидкости через выпуск 42 для жидкости, что является преимуществом.
Для целей настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и так далее, следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки минимума и максимума и любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут быть, а могут и не быть конкретно выражены в численной форме в данном документе. Следовательно, в данном контексте число А следует понимать как А ± пять процентов от А. В этом же контексте число А может рассматриваться как включающее численные значения, находящиеся в пределах обычной стандартной ошибки измерения свойства, которая модифицирует число А. В некоторых случаях число А при использовании в приложенной формуле изобретения может отклоняться на выраженные выше в численной форме процентные доли при условии, что величина, на которую отклоняется А, существенно не влияет на основную и новую характеристику (характеристики) заявленного изобретения. Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки минимума и максимума и любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут быть, а могут и не быть конкретно выражены в численной форме в данном документе.