КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ С ПЕРЕДНЕЙ ЗАГЛУШКОЙ И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
SMOKING ARTICLE WITH FRONT-PLUG AND METHOD FOR USE THEREOF

Настоящее изобретение относится к курительному изделию, включающему аэрозоль-образующий субстрат, чтобы производить вдыхаемый аэрозоль при нагревании посредством нагревательного элемента. Настоящее изобретение также относится к способу использования такого курительного изделия.
В технике известны курительные изделия, в которых аэрозоль-образующий субстрат, такой как содержащий табак субстрат, нагревается, а не сгорает. Цель таких нагреваемых курительных изделий заключается в том, чтобы уменьшить содержание известных вредных составляющих компонентов дыма, который образуется в результате горения и пиролитического разложения табака в традиционных сигаретах. Как правило, в таких нагреваемых курительных изделиях аэрозоль образуется посредством переноса тепла от источника тепла к физически отдельному аэрозоль-образующему субстрату или материалу, который может быть расположен внутри, вокруг или по ходу после источника тепла. В процессе курения летучие соединения высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата посредством переноса тепла от источника тепла и увлекаются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. Когда высвобождающиеся соединения охлаждаются, они конденсируются, образуя аэрозоль, который вдыхается курильщиком.
В ряде документов уровня техники описаны аэрозоль-генерирующие устройства для использования или курения нагреваемых курительных изделий. Такие устройства включают, например, нагреваемые курительные системы и электрические нагреваемые курительные системы. Одно преимущество таких систем заключается в том, что они в значительной степени уменьшают не вдыхаемый курильщиком дым и при этом позволяют курильщику по собственному усмотрению приостанавливать и возобновлять. Пример нагреваемой курительной системы описан в патенте США № 5144962, который включает, согласно одному варианту выполнения, производящую аромат среду в контакте с нагревателем. Когда производящая аромат среда расходуется, одновременно заменяются производящая аромат среда и нагреватель. Оказывается желательным аэрозоль-генерирующее устройство, в котором курительное изделие можно заменять без необходимости извлечения нагревательного элемента.
Как правило, курительные изделия для использования с аэрозоль-генерирующими устройствами включают аэрозоль-образующий субстрат, который собирают, часто вместе с другими элементами или компонентами, в форме стержня. Как правило, такой стержень имеет такие формы и размеры, которые позволяют вводить его в аэрозоль-генерирующее устройство, которое включает нагревательный элемент для нагревания аэрозоль-образующего субстрата.
Непосредственный контакт между нагревательным элементом, например электрическим нагревательным элементом, и аэрозоль-образующим субстратом может обеспечивать эффективное средство для нагревания аэрозоль-образующего субстрата для цели образования вдыхаемого аэрозоля. В устройстве такой конфигурации тепло от нагревательного элемента может переноситься почти моментально, по меньшей мере, части аэрозоль-образующего субстрата, когда нагревательный элемент приводится в действие, и это может способствовать быстрому образованию аэрозоля. Кроме того, суммарная энергия нагревания, которая требуется для образования аэрозоля, может быть меньше, чем была бы в случае системы, в которой аэрозоль-образующий субстрат не вступает в непосредственный контакт с нагревательным элементом, и первоначальное нагревание аэрозоль-образующего субстрата происходит посредством конвекции или излучения. В том случае, где нагревательный элемент находится в непосредственном контакте с аэрозоль-образующим субстратом, первоначальное нагревание частей аэрозоль-образующего субстрата, которые находятся в контакте с нагревательным элементом, будет осуществляться за счет теплопроводности.
Непосредственный контакт между нагревательным элементом и аэрозоль-образующим субстратом может приводить к усадке аэрозоль-образующего субстрата. Усадка аэрозоль-образующего субстрата вследствие теплового сжатия может заставлять аэрозоль-образующий субстрат связываться с нагревательным элементом. Это может делать затруднительным извлечение курительного изделия из нагревательного элемента. Проблемы связывания между нагревательным элементом и аэрозоль-образующим субстратом могут быть особенно выраженными, когда аэрозоль-образующий субстрат присутствует в форме складчатого листа гомогенизированного табачного материала. Нагревание такого субстрата может обеспечиваться посредством введения нагревательного элемента в складки складчатого листового материала. Усадка такого субстрата в процессе нагревания может затем заставлять субстрат плотно сжимать нагревательный элемент, что делает затруднительным аккуратное (чистое) извлечение нагревательного элемента из нагревательного элемента.
Усадка аэрозоль-образующего субстрата может также разрыхлять аэрозоль-образующий субстрат внутри курительного изделия. Согласно предпочтительному варианту выполнения, курительное изделие можно изготавливать, используя ряд цилиндрических элементов, расположенных последовательно и собранных посредством обертывания сигаретной бумаги. Сигаретная бумага удерживает элементы в их положении посредством контактного взаимодействия. Внутри курительного изделия аэрозоль-образующий субстрат или цилиндрическая заглушка, в которой содержится аэрозоль-образующий субстрат, удерживается посредством контакта с сигаретной бумагой. Усадка аэрозоль-образующего субстрата в процессе нагревания может означать, что аэрозоль-образующий субстрат или его часть с большей вероятностью выпадает из стержня курительного изделия, когда курительное изделие извлекают из нагревательного элемента. Это обычно приводит к необходимости очищать аэрозоль-генерирующее устройство, содержащее нагревательный элемент, прежде чем аэрозоль-генерирующее устройство может быть использовано для курения следующего курительного изделия. Аэрозоль-образующий субстрат, который прикрепляется к нагревательному элементу, будет создавать физическое препятствие для повторного использования нагревательного элемента, поскольку это может препятствовать введению нагревательного элемента в новое курительное изделие.
Кроме того, оказывается нежелательным, когда мелкие части аэрозоль-образующего субстрата и остатки аэрозоль-образующего субстрата остаются в контакте с нагревательным элементом, поскольку они могут разлагаться в процессе продолжительного нагревания и производить неприятные запахи, которые обнаруживаются курильщиком.
При упоминании в настоящем документе термины «аэрозоль-генерирующее изделие» и «курительное изделие» означают изделие, содержащее аэрозоль-образующий субстрат, которое способно высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, аэрозоль-генерирующее изделие может представлять собой курительное изделие, которое производит аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие курильщика через рот курильщика. Аэрозоль-генерирующее изделие может быть предназначено для одноразового применения.
При упоминании в настоящем документе аэрозоль-генерирующее изделие представляет собой нагреваемое аэрозоль-генерирующее изделие, что означает аэрозоль-генерирующее изделие, содержащее аэрозоль-образующий субстрат, который предназначается для нагревания, а не сгорания в целях высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, производимый посредством нагревания аэрозоль-образующего субстрата, может содержать в меньшем количестве известные вредные составляющие компоненты, чем их количество, которое образуется в результате горения или пиролитического разложения аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-генерирующее изделие может включать табачный стержень.
При упоминании в настоящем документе термин «аэрозоль-генерирующее устройство» означает устройство, которое взаимодействует с аэрозоль-образующим субстратом, производя аэрозоль. Аэрозоль-образующий субстрат составляет часть аэрозоль-генерирующего изделия, например часть курительного изделия. Аэрозоль-генерирующее устройство может включать один или несколько компонентов, используемых для переноса энергии от источника энергии к аэрозоль-образующему субстрату в целях образования аэрозоля.
Аэрозоль-генерирующее устройство может быть описано как нагреваемое аэрозоль-генерирующее устройство, которое представляет собой аэрозоль-генерирующее устройство, содержащее нагреватель. Нагреватель предпочтительно используется для нагревания аэрозоль-образующего субстрата аэрозоль-генерирующего изделия в целях образования аэрозоля.
Аэрозоль-генерирующее устройство может представлять собой электронагревательное аэрозоль-генерирующее устройство, что означает аэрозоль-генерирующее устройство, содержащее нагреватель, в котором используется электроэнергия для нагревания аэрозоль-образующего субстрата аэрозоль-генерирующего изделия в целях образования аэрозоля. Аэрозоль-генерирующее устройство может представлять собой газовое нагреваемое аэрозоль-генерирующее устройство. Аэрозоль-генерирующее устройство может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с аэрозоль-образующим субстратом аэрозоль-генерирующего изделия, образуя аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие курильщика через рот курильщика.
При упоминании в настоящем документе термин «аэрозоль-образующий субстрат» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться посредством нагревания аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-образующий субстрат можно помещать на носитель или основу путем адсорбции, покрытия, пропитывания или другим способом. Аэрозоль-образующий субстрат может предпочтительно составлять часть аэрозоль-генерирующего изделия или курительное изделие.
Аэрозоль-образующий субстрат может включать никотин. Аэрозоль-образующий субстрат может включать табак; например, он может включать содержащий табак, в котором содержатся летучие табачные ароматизирующие соединения, которые высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата в процессе нагревания. Согласно предпочтительным вариантам выполнения, аэрозоль-образующий субстрат может включать гомогенизированный табачный материал, например формованный листовой табак.
Настоящее изобретение относится к курительному изделию и к способу использования курительного изделия. Согласно одному варианту выполнения, предлагается курительное изделие, содержащее множество элементов, собранных в контакте с сигаретной бумагой для выполнения стержня. Элементы, собранные в контакте с сигаретной бумагой для выполнения стержня, включают переднюю заглушку и аэрозоль-образующий субстрат. Стержень можно определить как имеющий мундштучный конец и дистальный конец, расположенный перед мундштучным концом. Передняя заглушка расположена раньше по ходу (т.е. «перед») аэрозоль-образующего субстрата внутри стержня.
В процессе использования курильщик сжимает губами мундштучный конец стержня и делает вдох. Воздух и любой аэрозоль, который образуется внутри стержня, втягиваются через мундштучный конец стержня для вдыхания курильщиком. Когда курильщик делает вдох, воздух и аэрозоль движутся через стержень, как правило, в направлении от дистального конца к мундштучному концу стержня. Согласно некоторым вариантам выполнения, воздух можно втягивать в стержень через дистальный конец стержня. Согласно некоторым вариантам выполнения, воздух можно втягивать в стержень через боковую поверхность стержня. Согласно другим вариантам выполнения, воздух можно втягивать в стержень одновременно через дистальный конец стержня и боковую поверхность стержня.
Для простоты термины «расположенный перед» (раньше по ходу потока) и «расположенный после» (дальше по ходу потока) при упоминании в настоящем документе означают относительное положение вдоль стержня курительного изделия по отношению к направлению, в котором аэрозоль втягивается через стержень. Любой элемент или компонент, который расположен ближе к дистальному концу от конкретной точки сравнения, можно определить как расположенный перед данной точкой, т.е. раньше нее по ходу потока. Аналогичным образом, любой элемент или компонент, который расположен ближе к мундштучному концу от точки сравнения, можно определить как расположенный дальше по ходу потока (т.е. «после») относительно данной точки. Согласно данному варианту выполнения, передняя заглушка расположена ближе к дистальному концу стержня, чем аэрозоль-образующий субстрат. Таким образом, переднюю заглушку можно определить как расположенную перед аэрозоль-образующим субстратом.
Согласно некоторым вариантам выполнения, курительное изделие может включать дополнительные элементы. Например, изделие может дополнительно включать фильтр, такой как мундштучный фильтр, расположенный после аэрозоль-образующего субстрата. Предпочтительно такой фильтр расположен на мундштучном конце стержня. В случае своего присутствия фильтр предпочтительно собран вместе с передней заглушкой и аэрозоль-образующим субстратом с образованием стержня. Подходящие фильтры можно изготавливать, используя любой подходящий фильтрующий материал. Многие такие фильтрующие материалы известны в технике, например, подходящий фильтр можно изготавливать, используя отрезок ацетатцеллюлозного жгута. Другие элементы, такие как безнапорные фильтры и прокладки, можно также собирать в контакте с сигаретной бумагой как часть курительного изделия.
Одно преимущество передней заглушки заключается в том, что она может предотвращать выход аэрозоль-образующего субстрата из дистального конца стержня в процессе обращения и перемещения. Следующее преимущество передней заглушки заключается в том, что она может способствовать расположению аэрозоль-образующего субстрата на заданном расстоянии от дистального конца стержня в целях оптимального сочетания с источником тепла, таким как нагревательный элемент.
Предпочтительные варианты выполнения представляют собой курительные изделия для использования с аэрозоль-генерирующим устройством, включающие один или несколько нагревательных элементов, которые предназначены для введения в контакт с аэрозоль-образующим субстратом. Во избежание сомнения, в следующем описании термин «нагревательный элемент» используется для обозначения одного или более нагревательных элементов.
Может оказаться предпочтительным, что передняя заглушка выполнена с возможностью введения в нее нагревательного элемента так, что нагревательный элемент может быть введен в контакт с аэрозоль-образующим субстратом или проникать в него. Согласно таким вариантам выполнения, аэрозоль-образующий субстрат может подвергаться усадке в контакте с нагревательным элементом в процессе стадии образования аэрозоля. Аэрозоль-образующий субстрат может также подвергаться усадке, так что уменьшается его контакт с сигаретной бумагой. При отсутствии передней заглушки извлечение нагревательного элемента из стержня может также приводить к извлечению аэрозоль-образующего субстрата вследствие увеличения адгезии аэрозоль-образующего субстрата по отношению к нагревательному элементу в комбинации с уменьшением адгезии аэрозоль-образующего субстрата по отношению к сигаретной бумаге. Однако передняя заглушка может способствовать удалению или извлечению нагревательного элемента из стержня посредством ограничения движения аэрозоль-образующего субстрата по направлению к дистальному концу стержня. Передняя заглушка блокирует перемещение аэрозоль-образующего субстрата и, таким образом, препятствует извлечению аэрозоль-образующего субстрата из стержня.
Переднюю заглушку можно изготавливать, используя фильтрующий материал, который позволяет втягивать воздух через переднюю заглушку. Это может позволить курильщику втягивать воздух через стержень сквозь переднюю заглушку. Переднюю заглушку можно предпочтительно изготавливать, используя такой же материал, который содержит традиционный мундштучный фильтр. Например, переднюю заглушку можно изготавливать, используя отрезок ацетатцеллюлозного жгута. Проницаемость передней заглушки можно изменять, что способствует регулированию сопротивления втягивания через курительное изделие. В качестве альтернативы, переднюю заглушку можно изготавливать, используя материал, который не является проницаемым для воздуха. Согласно таким вариантам выполнения, курительное изделие может быть сконструировано так, что воздух входит в стержень через боковую поверхность. Необязательно воздух, втягиваемый в стержень через боковую поверхность, может поступать через сигаретную бумагу или через поры, существующие в сигаретной бумаге.
Передняя заглушка может включать один или несколько материалов, выбранных из группы, которую составляют керамический материал, полимер, биополимер, металл, цеолит, бумага, картон, инертный материал и неорганический материал. Передняя заглушка имеет диаметр, который является приблизительно равным диаметру курительного изделия. Предпочтительно передняя заглушка имеет диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм. Передняя заглушка имеет длину, которую можно определить как размер в направлении продольной оси курительного изделия. Длина передней заглушки может составлять от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм, например, от приблизительно 4 мм до приблизительно 8 мм. Оказывается предпочтительным, что передняя заглушка является по существу цилиндрической и имеет длину, по меньшей мере, 2 мм, предпочтительно, по меньшей мере, 3 мм или, по меньшей мере, 4 мм, чтобы способствовать выполнению курительного изделия заглушка большей длины может также обеспечивать улучшенный эффект очистки, поскольку большее количество материала передней заглушки оказывается доступным для вытирания нагревательного элемента, когда нагревательный элемент извлекают из заглушки. Оказывается предпочтительным, что диаметр заглушки составляет более чем 5 мм, например, от 6 мм до 8 мм.
Согласно некоторым вариантам выполнения, передняя заглушка может быть частично или полностью выполнена из аэрозоль-образующего субстрата. Например, аэрозоль-образующий субстрат может представлять собой материал, включающий табак или обработанный табак, и передняя заглушка может включать данный материал. Если аэрозоль-образующий субстрат введен в переднюю заглушку, плотность аэрозоль-образующего субстрата может быть увеличена у дистального конца стержня, чтобы позволить аэрозоль-образующему субстрату функционировать в качестве передней заглушки.
Некоторые варианты выполнения курительного изделия предусмотрены для использования в комбинации с аэрозоль-генерирующим устройством, имеющим нагревательный элемент для нагревания аэрозоль-образующего субстрата. Такие нагревательные элементы присутствуют, как правило, в форме стержней или клинков, которые можно вводить в курительное изделие через переднюю заглушку. Чтобы способствовать этому, передняя заглушка может иметь физические свойства, которые благоприятствуют введению нагревательного элемента. Например, переднюю заглушку можно изготавливать, используя имеющий низкую прочность материал, такой как пучок волокон или полимерный пеноматериал. Передняя заглушка из пучка волокон может содержать волокна, ориентированные в направлении, которое является продольным по отношению к стержню, в целях уменьшения усилия введения, которое требуется, чтобы вводить нагревательный элемент в курительное изделие в продольном направлении.
Передняя заглушка может содержать отверстие или щель, через которую может проходить нагревательный элемент. Нагревательный элемент тогда оказывается способным вступать в контакт или пронизывать аэрозоль-образующий субстрат при низком усилии введения, которое требуется, чтобы пронизывать переднюю заглушку. Отверстие, проходящее через переднюю заглушку, может иметь такие размеры, которые соответствуют размерам вводимого в нее нагревательного элемента. Например, размер и форма прорези, проходящей через переднюю заглушку, может почти точно соответствовать размеру и форме поперечного сечения нагревательного элемента. Отверстие может иметь меньшие размеры, чем нагревательный элемент, или может представлять собой щель. Согласно таким вариантам выполнения, нагревательному элементу может потребоваться деформация материала передней заглушки, чтобы пронизывать переднюю заглушку. Любое отверстие, которое проходит через переднюю заглушку, может иметь цилиндрическую или призматическую форму. Например, отверстие, которое проходит через переднюю заглушку, может иметь форму, напоминающую круглый цилиндр или шестигранную призму. Любая щель, которая проходит через переднюю заглушку, может представлять собой единственную щель или множество щелей.
Материал передней заглушки может представлять собой эластичный материал или частично эластичный материал, который может деформироваться посредством введения нагревательного элемента и восстанавливать свою форму после того, как извлекают нагревательный элемент. Таким образом, где нагревательный элемент протыкает переднюю заглушку, материал передней заглушки может деформироваться, чтобы обеспечивать доступ к нагревательному элементу. Когда нагревательный элемент извлекают, отверстие, проколотое через переднюю заглушку, может закрываться или частично закрываться. Преимущество таких вариантов выполнения может заключаться в том, что передняя заглушка вытирает нагревательный элемент, когда этот элемент извлекают из курительного изделия. Это может способствовать удалению любых фрагментов аэрозоль-образующего субстрата, которые прикрепляются к нагревательному элементу, а также может способствовать очистке от любых летучих соединений, которые осаждаются на нагревательном элементе. Таким образом, нагревательный элемент может очищаться каждый раз, когда нагревательный элемент извлекают из курительного изделия.
Передняя заглушка не обязательно должна быть выполнена из эластичного материала для выполнения функции очистки. Например, если отверстие, проходящее через переднюю заглушку, имеет размеры, которые почти точно соответствуют размерам поперечного сечения нагревательного элемента, то может осуществляться некоторая функция очистки при извлечении нагревательного элемента. Аналогичным образом, если передняя заглушка содержит щель, через которую может проходить нагревательный элемент, материал передней заглушки окружающий щель деформируется, когда вводят нагревательный элемент. Последующее извлечение нагревательного элемента может также приводить к контакту между нагревательным элементом и материалом, окружающим щель, что может обеспечивать очистку или вытирание нагревательного элемента.
Передняя заглушка может содержать более одного отверстия или щели, проходящей через нее. Например, если курительное изделие предназначается для использования с аэрозоль-генерирующим устройством, имеющим три нагревательных стержня, передняя заглушка совместимого курительного изделия может содержать три прорези, предназначенные, чтобы осуществлять введение нагревательных стержней.
Аэрозоль-образующий субстрат может представлять собой твердый аэрозоль-образующий субстрат. В качестве альтернативы, аэрозоль-образующий субстрат может включать одновременно твердый и жидкий компоненты. Аэрозоль-образующий субстрат может включать содержащий табак материал, включающий летучие табачные ароматизирующие соединения, которые высвобождаются из субстрата в процессе нагревания. В качестве альтернативы, аэрозоль-образующий субстрат может включать нетабачный материал. Аэрозоль-образующий субстрат может дополнительно включать формирователь аэрозоля. Примеры подходящих формирователей аэрозоля представляют собой глицерин и пропиленгликоль.
Если аэрозоль-образующий субстрат представляет собой твердый аэрозоль-образующий субстрат, данный твердый аэрозоль-образующий субстрат может включать, например, одну или несколько из следующих форм: порошок, гранулы, таблетки, обрезки, нити, которые похожи на спагетти, полоски или листы, содержащие один или несколько из следующих материалов: листья растений, табачные листья, фрагменты жилки табачных листьев, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может присутствовать в рыхлой форме, или его может содержать подходящий контейнер или картридж. Например, аэрозоль-образующий материал твердого аэрозоль-образующего субстрата может содержаться внутри бумажной или другой обертки и принимать форму заглушки. В том случае, где аэрозоль-образующий субстрат присутствует в форме заглушки, вся заглушка, включая любую ее обертку, рассматривается как аэрозоль-образующий субстрат.
Необязательно, твердый аэрозоль-образующий субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматизирующие соединения, которые высвобождаются в процессе нагревания твердого аэрозоль-образующего субстрата. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может также содержать капсулы, которые включают, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматизирующие соединения, и такие капсулы могут плавиться в процессе нагревания твердого аэрозоль-образующего субстрата.
Необязательно твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть нанесен на поверхность или внедрен в объем термически устойчивого носителя. Носитель может присутствовать в форме порошка, гранул, таблеток, обрезков, нитей, которые похожи на спагетти, полосок или листов. Твердый аэрозоль-образующий субстрат можно наносить на поверхность носителя, например, в форме листа, пены, геля или суспензии. Твердый аэрозоль-образующий субстрат можно наносить на всю поверхность носителя, или, в качестве альтернативы, его можно наносить в форме рисунка, чтобы обеспечивать неравномерное высвобождение аромата в процессе использования.
Согласно предпочтительным вариантам выполнения, аэрозоль-образующий субстрат включает один или несколько листов гомогенизированного табачного материала, который сложен в стержень, окружен оберткой и нарезан для выполнения отдельных заглушек с аэрозоль-образующим субстратом.
Сигаретная бумага может представлять собой любой подходящий нетабачный материал для обертывания компонентов курительного изделия в форме стержня. Сигаретная бумага должна сжимать компоненты курительного изделия при выполнении изделия и удерживать их в этом положении внутри стержня. Подходящие материалы хорошо известны в технике.
Курительное изделие может иметь по существу цилиндрическую форму. Курительное изделие может быть в существенной степени продолговатым. Курительное изделие может иметь длину и окружность, которая является по существу перпендикулярной по отношению к длине. Аэрозоль-образующий субстрат может иметь по существу цилиндрическую форму. Аэрозоль-образующий субстрат может быть в существенной степени продолговатым. Аэрозоль-образующий субстрат может также иметь длину и окружность, которая является по существу перпендикулярной по отношению к длине. Аэрозоль-образующий субстрат может содержаться в аэрозоль-генерирующем устройстве, так что длина аэрозоль-образующего субстрата оказывается по существу параллельной по отношению к направлению воздушного потока в аэрозоль-генерирующем устройстве.
Курительное изделие может иметь суммарную длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Курительное изделие может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Курительное изделие может включать фильтр или мундштук. Фильтр может быть расположен по ходу после торца курительного изделия. Фильтр может представлять собой ацетатцеллюлозную фильтрующую заглушку. Согласно одному варианту выполнения длина фильтра составляет приблизительно 7 мм, но он может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 14 мм.
Согласно одному варианту выполнения, курительное изделие имеет суммарную длину приблизительно 45 мм. Курительное изделие может иметь внешний диаметр приблизительно 7,2 мм. Кроме того, аэрозоль-образующий субстрат может иметь длину приблизительно 10 мм. В качестве альтернативы, аэрозоль-образующий субстрат может иметь длину приблизительно 12 мм. Кроме того, диаметр аэрозоль-образующего субстрата может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Кроме того, курительное изделие может включать промежуточное пространство, разделяющее аэрозоль-образующий субстрат и фильтрующую заглушку. Это промежуточное пространство может составлять приблизительно 18 мм, но оно может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 25 мм.
Согласно следующему варианту выполнения, предлагается способ использования, употребления или курения курительного изделия, включающего множество элементов, собранных в форме стержня. Элементы, собранные в форме стержня, включают переднюю заглушку и аэрозоль-образующий субстрат. Способ включает стадии введения нагревательного элемента в курительное изделие через переднюю заглушку, повышение температуры нагревательного элемента для нагревания аэрозоль-образующего субстрата в достаточной степени для образования аэрозоля и извлечение нагревательного элемента из курительного изделия.
Курильщик может вдыхать аэрозоль, образующийся посредством нагревания аэрозоль-образующего субстрата. Стержень можно определить как имеющий мундштучный конец и дистальный конец, расположенный перед мундштучным концом. Как правило, курильщик сжимает губами мундштучный конец стержня и делает вдох в то же самое время, когда аэрозоль-образующий субстрат нагревается посредством нагревательного элемента. Воздух и любой аэрозоль, который образуется внутри стержня, втягиваются через мундштучный конец стержня и вдыхаются курильщиком.
Согласно некоторым вариантам выполнения, нагревательный элемент приводится в непосредственный контакт с аэрозоль-образующим субстратом, и, согласно некоторым вариантам выполнения, нагревательный элемент вводится в аэрозоль-образующий субстрат. Как описано выше, аэрозоль-образующий субстрат может связываться с нагревательным элементом. Аэрозоль-образующий субстрат может также сокращаться после нагревания, что может приводить к ослаблению его контакта с сигаретной бумагой и разрыхлению внутри стержня. В таких обстоятельствах аэрозоль-образующий субстрат может выпадать из стержня, когда извлекается нагревательный элемент. Таким образом, данный способ может предусматривать стадию, на которой передняя заглушка предотвращает извлечение аэрозоль-образующего субстрата, когда нагревательный элемент извлекается из курительного изделия. Аэрозоль-образующий субстрат может перемещаться внутри стержня по направлению к передней заглушке и сталкиваться с передней заглушкой. Это столкновение может приводить к тому, что преодолевается связывание между нагревательным элементом и аэрозоль-образующим субстратом, и в результате этого становится возможным извлечение нагревательного элемента из курительного изделия.
Способ может включать стадию, на которой нагревательный элемент протыкает переднюю заглушку. Нагревательный элемент может присутствовать в форме стержня или клинка и может иметь заостренный конец, что позволяет ему протыкать переднюю заглушку.
Способ может включать стадию, на которой нагревательный элемент вводят через отверстие или щель, которая содержится в передней заглушке.
Как описано выше, фрагменты аэрозоль-образующего субстрата могут прикрепляться к нагревательному элементу. Кроме того, остатки аэрозоль-образующего субстрата или остатки, которые возникают из аэрозоль-образующего субстрата, могут осаждаться или образовываться на нагревательном элементе. Способ может включать стадию, на которой поверхность нагревательного элемента вытирается, когда нагревательный элемент извлекают из курительного изделия. Такое вытирание осуществляется посредством контакта между поверхностью нагревательного элемента и материалом, составляющим переднюю заглушку.
Нагревательный элемент, как правило, представляет собой нагревательный элемент аэрозоль-генерирующего устройства, совместимый с курительным изделием. Отличительные особенности, описанные по отношению к одному варианту выполнения, могут также оказаться применимыми и к другим вариантам выполнения. Например, способ использования курительного изделия можно использовать в комбинации с любым курительным изделием, которое описано выше.
Далее конкретные варианты выполнения будут описаны по отношению к чертежам, в числе которых:
Фиг.1 - схематичный вид в сечении курительного изделия согласно первому варианту выполнения в комбинации с аэрозоль-генерирующим устройством;
Фиг.2 - схематичный вид с торца курительного изделия согласно первому варианту выполнения, показывающий, как через переднюю заглушку курительного изделия проникает нагревательный элемент;
Фиг.3A - схематичный вид с торца курительного изделия согласно второму варианту выполнения, показывающий, как через переднюю заглушку курительного изделия проникает нагревательный элемент;
Фиг.3B - схематичный вид с торца курительного изделия согласно третьему варианту выполнения, показывающий, как через переднюю заглушку курительного изделия проникает нагревательный элемент; и
Фиг.3C - схематичный вид с торца курительного изделия согласно четвертому варианту выполнения, показывающий, как через переднюю заглушку курительного изделия проникает нагревательный элемент.
На Фиг.1 показано курительное изделие 1 согласно первому варианту выполнения. Курительное изделие 1 содержит пять элементов, включая переднюю заглушку 2, аэрозоль-образующий субстрат 7, полую ацетатцеллюлозную трубку 6, переходную секцию 4 и мундштучный фильтр 3. Эти пять элементов расположены последовательно в коаксиальной конфигурации и удерживаются сигаретной бумагой 5 с образованием стержня 15. Стержень имеет мундштучный конец 20, который помещается в рот курильщика при использовании, и дистальный конец 30, представляющий собой противоположный конец стержня 15 по отношению к мундштучному концу 20. Элементы, расположенные между мундштучным концом 20 и дистальным концом 30, можно описать как расположенные перед мундштучным концом 20 или, в качестве альтернативы, как расположенные по ходу после дистального конца 30.
В собранном состоянии стержень 15 имеет длину 52 мм и диаметр 7,2 мм.
Передняя заглушка 2 представляет собой цилиндрическую часть ацетатцеллюлозного жгута, и его длина составляет 7 мм. Волокна ацетатцеллюлозного жгута ориентированы в продольном направлении стержня 15.
Аэрозоль-образующий субстрат 7 расположен по ходу после передней заглушки 2 и включает пучок гофрированного формованного листового табака, обернутого фильтровальной бумагой. Формованный листовой табак включает добавки, включая глицерин в качестве аэрозоль-формирующей добавки.
Трубка 6 расположена непосредственно после аэрозоль-образующего субстрата 7 и выполнена из ацетата целлюлозы. Трубка 6 содержит отверстие, имеющее диаметр 3,3 мм. Одна функция трубки 6 заключается в том, чтобы помещать аэрозоль-образующий субстрат 7 ближе к дистальному концу 30 стержня 15, так чтобы он мог вступать в контакт с нагревательным элементом. Трубка 6 своим действием предотвращает движение аэрозоль-образующего субстрата 7 вдоль стержня 15 по направлению к мундштучному концу 20, когда вводится нагревательный элемент.
Переходная секция 4 включает тонкостенную трубку длиной 18 мм. Переходная секция 4 позволяет летучим веществам, которые высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата 7, проходить вдоль стержня 15 по направлению к мундштучному концу 20. Летучие вещества могут охлаждаться переходной секцией 4 для образования аэрозоля.
Мундштучный фильтр 3 представляет собой традиционный мундштучный фильтр, выполненный из ацетатцеллюлозного жгута и имеющий длину 7 мм.
3
Пять элементов, которые описаны выше, собраны посредством плотного обертывания внутри сигаретной бумаги 5. Согласно данному конкретному варианту выполнения, сигаретная бумага 5 представляет собой традиционную сигаретную бумагу. Например, сигаретная бумага может представлять собой пористый материал с неизотропной структурой, включающий целлюлозные волокна (в точках пересечения волокна соединены друг с другом посредством водородных связей), один или несколько наполнителей и одно или несколько горючих веществ. Один или несколько наполнителей могут представлять собой, например, карбонат кальция (CaCO), и одно или несколько горючих веществ могут представлять собой, например, одно или несколько из следующих соединений: цитрат калия/натрия, ацетат натрия, однозамещенный фосфат аммония (MAP) и двухзамещенный фосфат натрия (DSP). Конечный состав сигаретной бумаги в расчете на квадратный метр может содержать приблизительно 25 г целлюлозных волокон, 10 г карбоната кальция и 0,2 г горючего вещества. Пористость сигаретной бумаги может составлять от приблизительно 0 единиц CORESTA до приблизительно 120 единиц CORESTA. Граница раздела между сигаретной бумагой 5 и каждым из элементов определяет элементы и составляет стержень 15 курительного изделия 1.
Хотя конкретный вариант выполнения, который описан выше и показан на Фиг.1, предусматривает пять элементов, собранных в сигаретную бумагу, для обычного специалиста в данной области должно быть очевидным, что курительное изделие согласно вариантам выполнения, обсуждаемым в настоящем документе, может иметь дополнительные элементы, и эти элементы могут быть собраны в альтернативную сигаретную обертку или ее эквивалент. Аналогичным образом, курительное изделие согласно вариантам выполнения, обсуждаемым в настоящем документе, может иметь меньшее число элементов. Кроме того, теперь для обычного специалиста в данной области должно быть очевидным, что различные размеры для элементов, обсуждаемых по отношению к разнообразным вариантам выполнения, которые обсуждаются в настоящем документе, представляют собой просто примеры, и что подходящие альтернативные размеры для разнообразных элементов можно выбирать без отклонения от идеи вариантов выполнения, обсуждаемых в настоящем документе.
Курительное изделие согласно первому варианту выполнения используют или курят в комбинации с подходящим аэрозоль-генерирующим устройством. На Фиг.1 показано курительное изделие в комбинации с таким устройством 11 для курения.
Аэрозоль-генерирующее устройство 11 включает оболочку 12, в которой содержится курительное изделие 1 для использования. Нагревательный элемент 8 расположен внутри оболочки 12 и предназначен для совмещения с дистальным концом 30 курительного изделия 1. Нагревательный элемент 8 имеет форму клинка, который заканчивается в точке 40.
Когда курительное изделие 1 вставляют в оболочку 12, точка 40 нагревательного элемента 8 совмещается с внешней поверхностью передней заглушки 2. За счет усилия, прилагаемого к курительному изделию 1, нагревательный элемент 8 пронизывает переднюю заглушку 2, и точка 40 нагревательного элемента 8 затем приводится в контакт с аэрозоль-образующим субстратом 7. Приложение дополнительного давления заставляет нагревательный элемент 8 проникать в аэрозоль-образующий субстрат 7. Дистальнейшее проникновение предотвращается, когда дистальный конец 30 курительного изделия 1 упирается в торцевую стенку оболочки 12, которая своим действием его останавливает.
Когда курительное изделие 1 надлежащим образом сочетается с аэрозоль-генерирующим устройством 11, нагревательный элемент 8 вводится через переднюю заглушку 2 и располагается внутри аэрозоль-образующего субстрата 7 в контакте с аэрозоль-образующим материалом. Изоляционное кольцо 9 может окружать часть нагревательного элемента 8, которая находится в контакте с передней заглушкой 2. Кольцо 9 может, в качестве альтернативы, представлять собой холодную зону, предусмотренную по длине нагревательного элемента 8. Такое кольцо может способствовать тому, чтобы нагревательный элемент 8 не вызывал горение или плавление передней заглушки 2.
Фиг.2 представляет вид с торца курительного изделия 1 в комбинации с нагревательным элементом 8. Данное изображение представляет сигаретную бумагу 5 в контакте с передней заглушкой 2. Нагревательный элемент 8, который, как можно видеть, имеет поперечное сечение в форме клинка, введен через переднюю заглушку 2. Нагревательный элемент 8 слегка деформирует ацетатцеллюлозный материал переднюю заглушку 2, и эластичность этого ацетатцеллюлозного материала приводит к образованию прочного контакта между передней заглушкой 2 и внешними поверхностями нагревательного элемента 8.
Аэрозоль-генерирующее устройство 11 включает источник электроэнергии и электронные детали (не представлены на чертеже), которые позволяют приводить в действие нагревательный элемент 8. Такое приведение в действие можно осуществлять в ручном режиме, или оно может происходить автоматически в ответ на втягивание воздуха курильщиком через курительное изделие 1. Когда нагревательный элемент 8 приводится в действие, нагревается аэрозоль-образующий субстрат 7 и образуются или высвобождаются летучие вещества. Когда курильщик втягивает воздух через мундштучный конец 20 курительного изделия 1, воздух втягивается в курительное изделие 1, и летучие вещества конденсируются, образуя вдыхаемый аэрозоль. Этот аэрозоль проходит через мундштучный конец 20 курительного изделия 1 и попадает в рот курильщика.
Нагревательный элемент 8 нагревается до температуры, составляющей приблизительно 375°C, чтобы генерировать аэрозоль из аэрозоль-образующего субстрата 7. Когда летучие вещества высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата 7 под действием тепла, аэрозоль-образующий субстрат 7 высыхает и подвергается усадке. Это может приводить к тому, что аэрозоль-образующий субстрат 7 сжимает нагревательный элемент 8. В то же самое время, усадка аэрозоль-образующего субстрата 7 может вызывать уменьшение контакта с сигаретной бумагой 5. Согласно первому варианту выполнения, аэрозоль-образующий субстрат 7 присутствует в форме заглушки, и усадка заставляет заглушку разрыхляться внутри стержня 15 курительного изделия 1.
После использования курильщик извлекает курительное изделие 1 из аэрозоль-генерирующего устройства 11. Курительное изделие 1 извлекается из оболочки 12, и нагревательный элемент 8 выскальзывает из передней заглушки 2. Поскольку связывание между нагревательным элементом 8 и аэрозоль-образующим субстратом 7 является более сильным, чем связывание между аэрозоль-образующим субстратом 7 и сигаретной бумагой 5, аэрозоль-образующий субстрат 7 движется по направлению к дистальному концу 30 с нагревательным элементом 8. Однако передняя заглушка 2 блокирует это движение аэрозоль-образующего субстрата 7. Это позволяет извлекать нагревательный элемент 8 из аэрозоль-образующего субстрата 7 без извлечения аэрозоль-образующего субстрата 7 из курительного изделия 1.
Частицы аэрозоль-образующего субстрата 7 или остатки, производимые из аэрозоль-образующего субстрата 7, могут прикрепляться к нагревательному элементу 8 в процессе использования. Когда нагревательный элемент 8 извлекают из курительного изделия 1, внешняя поверхность нагревательного элемента 8 вытирается передней заглушкой 2. Таким образом, нагревательный элемент 8 автоматически очищается посредством вытирания каждый раз, когда курительное изделие 1 извлекают из аэрозоль-генерирующего устройства 11.
Первый вариант выполнения, описанный выше в связи Фиг.1 и 2, предусматривает курительное изделие 1, у которого дистальный конец 30 закрыт твердой передней заглушкой 2. Для такой передней заглушки 2 требуется, чтобы нагревательный элемент 8 был введен через переднюю заглушку 2 для вступления в контакт с аэрозоль-образующим субстратом 7.
Второй вариант выполнения курительного изделия 100 показан на Фиг.3A (только вид с торца). Курительное изделие 100 на Фиг.3A является идентичным курительному изделию 1 согласно первому варианту выполнения, которое описано выше, за исключением конфигурации передней заглушки 102. Передняя заглушка 102 выполнена из ацетата целлюлозы и собрана в контакте с сигаретной бумагой 5, но передняя заглушка 102 содержит по существу круглое сквозное отверстие 103, обеспечивающее сквозной доступ к нагревательному элементу аэрозоль-генерирующего устройства. Нагревательный элемент может проходить через переднюю заглушку 102 при минимальном требуемом усилии введения. Круглый форма прорези 103 означает, что отсутствует требование какого-либо особого ориентационного соотношения между курительным изделием 100 и нагревательным элементом в целях совмещения курительного изделия 100 с аэрозоль-генерирующим устройством.
В процессе использования передняя заглушка 102 курительного изделия 100 своим действием предотвращает извлечение аэрозоль-образующего субстрата из курительного изделия 100 таким же образом, как описано.
Третий вариант выполнения курительного изделия 200 показан на Фиг.3B (только вид с торца). Курительное изделие 200 на Фиг.3B является идентичным курительному изделию 1 согласно первому варианту выполнения, которое описано выше, за исключением конфигурации передней заглушки 202. Передняя заглушка 202 выполнена из ацетата целлюлозы и собрана в контакте с сигаретной бумагой 5, но передняя заглушка 202 содержит ряд щелей 203, обеспечивающих сквозной доступ к нагревательному элементу аэрозоль-генерирующего устройства. Щели 203 снижают усилие введения, требуемое для введения нагревательного элемента в курительное изделие 200.
В процессе использования передняя заглушка 202 курительного изделия 200 своим действием предотвращает извлечение аэрозоль-образующего субстрата из курительного изделия 200 таким же образом, как описано выше. Кроме того, щели 203 вступают в контакт с нагревательным элементом и эффективно вытирают внешнюю поверхность нагревательного элемента, когда нагревательный элемент извлекают из курительного изделия 200, обеспечивая эффект очистки, как описано выше.
Четвертый вариант выполнения курительного изделия 300 показан на Фиг.3C (только вид с торца). Курительное изделие 300 на Фиг.3C является идентичным курительному изделию 1 согласно первому варианту выполнения, которое описано выше, за исключением конфигурации передней заглушки 302. Передняя заглушка 302 выполнена из ацетата целлюлозы и собрана в контакте с сигаретной бумагой 5, но передняя заглушка содержит звездообразное отверстие 303, обеспечивающее сквозной доступ к нагревательному элементу аэрозоль-генерирующего устройства. Прорезь снижает усилие введения, которое требуется для введения нагревательного элемента в курительное изделие 300. Форма прорези 303 обеспечивает совмещение нагревательного элемента с передней заглушкой 302 курительного изделия 300 и предотвращает вращение курительного изделия 300 в процессе его использования.
В процессе использования передняя заглушка 302 курительного изделия 300 своим действием предотвращает извлечение аэрозоль-образующего субстрата из курительного изделия 300 таким же образом, как описано выше.
Хотя в приведенном выше описании используемый материал представляет собой ацетат целлюлозы, для обычного специалиста в данной области должно быть очевидным, что передние заглушки 2, 102, 202 и 302 курительных изделий можно, в качестве альтернативы, изготавливать, используя любой подходящий материал или сочетание материалов. Например, переднюю заглушку могут составлять исключительно табак, материал, состоящий, в основном, из табака, или сочетание табака и материала, состоящего, в основном, из табака, и другого подходящего материала. Такие материалы и подходящие сочетания материалов теперь должны быть очевидными для обычного специалиста в данной области.
Примерные варианты выполнения, которые описаны выше, не являются ограничительными. С учетом обсужденных выше примерных вариантов, другие варианты, согласующиеся с ними, также будет очевидны специалисту в данной области.