УСТРОЙСТВО ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ
AEROSOL DELIVERY DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству предоставления аэрозоля для генерирования вдыхаемой среды.
Уровень техники
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигается табак с целью создания табачного дыма.
Были предприняты попытки предложить альтернативы таким изделиям путем создания продуктов, в которых вещества высвобождаются без сжигания.
Примерами таких продуктов являются нагревательные устройства, в которых вещества высвобождаются путем нагревания, а не сжигания, материала. Такой материал может быть, например, табаком или другим, не табачным продуктом, который может как содержать, так и не содержать никотин.
Другим примером являются устройства, называемые электронными сигаретами. Эти устройства содержат аэрозольобразующее вещество, обычно жидкость, которое нагревается с целью испарения и выработки вдыхаемого пара или аэрозоля. Жидкость может содержать никотин, и/или ароматизаторы, и/или генерирующие аэрозоль вещества, например, глицерол. Такие устройства обычно не содержат или не используют табак.
В качестве еще одного примера можно привести так называемые гибридные устройства. Эти гибридные устройства обычно содержат отдельно аэрозольобразующее вещество, как правило, жидкость, и контейнер для материала. В стандартных примерах материал может быть табаком или другим ароматическим материалом. Жидкость переводится в аэрозольное состояние для производства вдыхаемого пара или аэрозоля, который проходит через контейнер для материала, так что материал передает свойство, такое как аромат, пару или аэрозолю перед его вдыханием пользователем.
Как правило, в гибридном устройстве камера для материала и камера для жидкости расположены таким образом, что камера для материала находится по потоку ниже камеры для жидкости. В таких устройствах камера для жидкости и камера для материала расположены в одну линию, причем камера для материала расположена ближе ко рту пользователя (у ближнего конца или мундштучного конца гибридного устройства). Камера для материала и камера для жидкости в таких устройствах расположены, можно сказать, «стопкой». При таком расположении устройство имеет удлиненную форму.
В таком линейном гибридном устройстве во время использования аэрозоль из камеры для жидкости проходит, по существу, по прямолинейной траектории через камеру для материала и достигает конца мундштука устройства для вдыхания пользователем. В некоторых случаях материал, такой как табак, может проникать из камеры для материала в ротовую полость пользователя, поскольку камера для материала расположена в непосредственной близости от мундштучного конца устройства.
В гибридных устройствах, в которых одна из камер или обе камеры, камера для табака и камера для жидкости, являются съемными и/или сменными, компоновка стопкой может создавать сложности, поскольку для получения доступа к камере для жидкости может потребоваться удаление камеры для табака, и наоборот.
Материал, например, табак, находящийся в камере для материала, как правило, требует нагрева для высвобождения необходимых соединений из этого материала и обеспечения желаемого воздействия на аэрозоль. Такой нагрев можно осуществлять посредством передачи тепла от самого аэрозоля, или табак может нагреваться непосредственно с помощью нагревательного средства. Желательно обеспечить оптимальный нагрев материала при минимальном расходе энергии. В случае, когда нагревательное средство нагревает материал напрямую, желательно, чтобы камера для материала и нагревательное средство находились в непосредственной близости друг от друга для сведения к минимуму расхода энергии для достижения требуемого нагрева. Геометрия гибридных устройств, в которых камеры расположены стопкой, часто создает проблемы в отношении эффективности нагрева материала.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является устройство предоставления аэрозоля, содержащее первую секцию для размещения аэрозольобразующего вещества, из которого может генерироваться поток аэрозоля, и вторую секцию для размещения материала; при этом первая секция и вторая секция расположены в устройстве бок о бок так, что во время использования поток аэрозоля, генерируемый из аэрозольобразующего вещества в первой секции, течет через материал во второй секции перед вдыханием пользователем.
Первая секция и вторая секция могут быть расположены таким образом, что боковая сторона первой секции по существу совмещается с боковой стороной второй секции, и указанные боковые стороны по существу параллельны продольной оси устройства.
Первая секция может содержать нагреватель для генерирования аэрозоля из аэрозольобразующего вещества, который расположен рядом со второй секцией, обеспечивая нагревание материала во второй секции во время использования.
Нагреватель может содержать по меньшей мере один первый нагревательный элемент и один второй нагревательный элемент.
Первый и второй нагревательные элементы могут быть расположены в общей плоскости по существу на одном и том же расстоянии от второй секции.
Аэрозольобразующее вещество может быть жидкостью, и первая секция может содержать резервуар для жидкости, при этом нагреватель содержит фитильную конструкцию для транспортирования жидкости из резервуара к первому и второму нагревательным элементам.
Фитильная конструкция может содержать первый фитиль для транспортирования жидкости из резервуара для жидкости к первому нагревательному элементу и второй фитиль для транспортирования жидкости из резервуара для жидкости ко второму нагревательному элементу.
Первый и второй нагревательные элементы могут быть выполнены с возможностью независимого друг от друга управления.
Один из нагревательных элементов может быть приведен в действие, в то время как другой из этих нагревательных элементов не приведен в действие.
Первая секция может быть выполнена так, что во время использования воздух поступает в нее в направлении, по существу перпендикулярному продольной оси устройства, а выходит из нее аэрозоль во вторую секцию в направлении, по существу перпендикулярному продольной оси устройства.
Вторая секция может быть выполнена так, что во время использования аэрозоль течет от ее дальнего конца через материал к ее ближнему концу в направлении, по существу параллельному продольной оси устройства.
В первой боковой стенке второй секции может быть выполнено отверстие, у которого расположен первый барьер, причем первый барьер является пористым, обеспечивая прохождение потока аэрозоля и предотвращая выход материала из второй секции через указанное отверстие, при этом устройство выполнено так, что во время использования указанная первая боковая стенка расположена рядом с первой секцией, обеспечивая возможность поступления аэрозоля, генерируемого в первой секции, во вторую секцию через это отверстие.
Первый барьер может быть сеткой.
Вторая секция может содержать верхнюю часть, нижнюю часть для приема материала и второй барьер, причем второй барьер является пористым, обеспечивая прохождение потока аэрозоля и предотвращая выход содержащегося в нижней части материала из нижней части в верхнюю часть.
Второй барьер может быть сеткой.
В верхней части у ближнего конца второй секции может быть выполнено второе отверстие, у которого расположен третий барьер, который является пористым, обеспечивая прохождение потока аэрозоля и предотвращая выход материала из указанного второго отверстия.
Третий барьер может быть сеткой.
Первая и вторая секции могут быть выполнены в виде отдельных картриджей.
Устройство может содержать мундштук, выполненный за одно целое со второй секцией.
Вторая секция и мундштук могут ограничивать гнездо для приема первой секции во время использования.
Устройство предоставления аэрозоля также может содержать основную часть, а первая и вторая секции выполнены с возможностью независимого разъемного соединения с основной частью устройства.
Первая секция может содержать первый резервуар для содержания первого аэрозольобразующего вещества и второй резервуар для содержания второго аэрозольобразующего вещества.
Вторым объектом изобретения является первый картридж для описанного выше устройства предоставления аэрозоля, содержащий первую секцию для размещения аэрозольобразующего вещества и выполненный с возможностью разъемного соединения с устройством предоставления аэрозоля.
Первый картридж может быть предназначен для содержания аэрозольобразующего вещества.
Первый картридж может содержать любую из особенностей, описанных выше в отношении первой секции устройства предоставления аэрозоля.
Третьим объектом изобретения является второй картридж для описанного выше устройства предоставления аэрозоля, содержащий вторую секцию для размещения материала и выполненный с возможностью разъемного соединения с устройством предоставления аэрозоля.
Второй картридж может быть предназначен для содержания табачного материала.
Второй картридж может содержать любую из особенностей, описанных выше в отношении второй секции устройства предоставления аэрозоля.
Ниже, в качестве примера, описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показано гибридное устройства согласно изобретению;
на фиг. 2 схематично показан картридж для материала для использования в гибридном устройстве по фиг. 1, вид сбоку;
на фиг. 3 схематично показан картридж для жидкости для использования в гибридном устройстве по фиг. 1, вид сбоку;
на фиг. 4a - картридж для материала и мундштук, вид в перспективе с первой стороны;
на фиг. 4b - картридж для материала и мундштук по фиг. 4a, вид в перспективе со второй стороны;
на фиг. 5 схематично показаны картридж для жидкости, картридж для материала и мундштук;
на фиг. 6 схематично показаны картридж для материала и картридж для жидкости, имеющий два резервуара, вид сверху.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематично показано устройство 100 подачи аэрозоля. Устройство 100 подачи аэрозоля является портативным ингаляционным устройством (т.е. пользователь использует его для вдыхания аэрозоля, вырабатываемого системой 100). В этом примере устройство 100 является электронным устройством.
В общих чертах, устройство 100 испаряет аэрозольобразующий материал 20, находящийся в компоненте 200 выработки аэрозоля. В этом примере аэрозольобразующий материал 20 является жидкостью, например, жидкостью для электронных сигарет, однако в других примерах аэрозольобразующий материал может быть любого другого типа, например, гелем. Устройство 100 в этом примере является гибридным устройством, поскольку аэрозоль и/или пар, вырабатываемый компонентом 200, перед вдыханием его пользователем проходит через камеру 430, содержащую материал 30 (фиг. 2).
Материал 30 может придавать какое-либо свойство или модифицировать какое-либо свойство, например аромат, пара и/или аэрозоля, прежде чем пар и/или аэрозоль пройдут через устройство 100 для вдыхания пользователем. Материал 30 может состоять из табака или содержать табак. Когда аэрозоль проходит через материал 30, например табак, аэрозоль захватывает органические и другие соединения или компоненты из этого материала 30, которые придают материалу 30, например табаку, органолептические свойства, тем самым, придавая аромат материала 30 аэрозолю, когда он проходит через камеру 430.
Соответствующие примеры материала 30 могут включать в себя собственно табак, различные разновидности табака, производные табака, экспандированный табак, восстановленный табак, молотый табак, табачный экстракт, гомогенизированный табак или заменители табака. В случае табака материал 30 может быть в форме табачного стержня, табачной таблетки или табачной плитки, рассыпного табака, брикетов и т.д. и может быть, к примеру, в относительно сухой или относительно влажной форме. Материал 30 может быть в стержне из прессованного табака, который разрезан в размер и помещен в камеру 430. Материал 30 может содержать и другие нетабачные продукты, которые, в зависимости от продукта, могут содержать или не содержать никотин.
Материал 30 может, например, модифицировать другое свойство аэрозоля помимо (или в дополнение) аромата.
В некоторых примерах материал 30 может быть веществом или содержать вещество, которое модифицирует одно или несколько других органолептических свойств аэрозоля (например, модифицирует его вкус, или запах, или внешний вид).
В некоторых примерах материал 30 может быть веществом или содержать вещество, которое модифицирует pH аэрозоля, повышая или увеличивая его (например, модифицирует кислотность или щелочность аэрозоля).
В некоторых примерах материал 30 может быть веществом или содержать вещество, которое модифицирует (например, уменьшает) количество альдегидов а аэрозоле.
В некоторых примерах материал 30 может быть веществом или содержать вещество, которое модифицирует различные комбинации двух или большего числа свойств или, фактически, других свойств потока аэрозоля.
Однако следует принять во внимание, что для придания аэрозолю различных ароматов помимо табака могут использоваться другие материалы.
Если материал 30 является табаком или содержит табак, аэрозоль может захватывать достаточное количество никотина из материала 30. Как вариант или дополнительно, если материал 30 не содержит табака, он может обогащаться никотином, например, за счет покрытия этого материала никотином. Фактически, даже в случае, если материал 30 является табаком или содержит табак, он может быть покрыт или иным образом обогащен никотином. В качестве другого примера, независимо от того, является ли материал 30 табаком или содержит табак, и/или содержит никотин, никотин может содержаться в аэрозольобразующем материале, в данном случае в жидкости 20. Соответственно, если система 100 предназначена для подачи никотина пользователю, никотин может содержаться в аэрозольобразующем материале 20, может быть получен из материала 30 в случае, если этот материал является табаком или содержит табак, может содержаться в виде покрытия или т.п. на материале 30, если он является нетабачным материалом, может содержаться в виде покрытия или т.п. на материале 30, если он является табачным материалом, или может быть получен с помощью любой комбинации указанных способов. Сходным образом, в материал 30 (независимо от того, является вещество табаком или содержит табак) или в аэрозольобразующий материал могут быть добавлены ароматизаторы.
По меньшей мере, в некоторых примерах производится пар, который по меньшей мере частично конденсируется и образует аэрозоль перед выходом из устройства предоставления аэрозоля через камеру для материала для вдыхания пользователем (не показано).
Следует отметить, что, в общем, пар является веществом в газовой фазе при температуре ниже его критической температуры. Это означает, что, например, пар может конденсироваться в жидкость за счет увеличения его давления без уменьшения температуры. С другой стороны, в общем, аэрозоль является коллоидом из мелких твердых частиц или капель жидкости в воздухе или другом газе. «Коллоид» является веществом, в котором, рассеянные микроскопические нерастворимые частицы взвешены в другом веществе.
Для удобства в дальнейшем описании термин «аэрозоль» означает аэрозоль, пар или комбинацию аэрозоля и пара.
Как показано на фиг. 1, гибридное устройство 100 содержит первую секцию 200, в этом примере картридж 200 для выработки аэрозоля (в некоторых случаях ниже называемый картриджем для жидкости), основную часть 300 устройства и вторую секцию для размещения материала, в этом примере картридж 400 для материала. В этом примере картридж 400 для материала содержит мундштук 50, который может быть выполнен за одно целое с картриджем для материала или может крепиться с возможностью отсоединения на его верхнем конце 450 (или ближнем или мундштучном конце, поскольку этот конец во время использования расположен наиболее близко ко рту пользователя).
Основная часть 300 устройства содержит нижний кожух 310, в котором расположен источник 320 питания, как правило батарея, для подачи питания на различные компоненты устройства 100. Батарея 320 может быть перезаряжаемой или одноразовой. В нижнем кожухе 310 также расположен контроллер 330, который может содержать микрочип, входящий в схему системы управления функционированием различных компонентов устройства 100. Снаружи нижнего кожуха 310 для управления контроллером 330 могут быть расположены средства 340 ввода пользователя, например, одна или несколько кнопок управления.
В этом примере основная часть 300 устройства также содержит верхний кожух 350, который проходит до ближнего конца 150 устройства 100 и ограничивает полость, в которую вставлены картридж 200 для жидкости и картридж 400 для материала. В других примерах основная часть 300 устройства может не содержать верхнего кожуха, и картриджи для жидкости и материала могут быть прикреплены только к нижнему кожуху устройства, или источник питания и электронные схемы управления могут быть расположены в картридже для жидкости или картридже для материала, и в таких случаях устройство не содержит основной части.
Как можно видеть на фиг. 1, картридж 200 для жидкости и картридж 400 для материала расположены бок о бок. В контексте настоящего описания расположение «бок о бок» означает, что боковая сторона секции для жидкости, по существу, совмещена с боковой стороной секции для материала, и указанные секции по существу параллельны продольной оси устройства. Такая компоновка отличается от компоновки стандартных гибридных устройств, в которых картриджи с материалом и жидкостью расположены в линию торец к торцу.
Расположение бок о бок согласно изобретению отличается от линейных гибридных устройств и позволяет получить более компактное устройство. Кроме того, устройство согласно изобретению позволяет по отдельности отсоединять от устройства или картридж для жидкости, или картридж для материала, что невозможно в линейных гибридных устройствах.
В этом примере верхняя или ближняя часть картриджа 200 для жидкости содержит резервуар 220, в котором находится жидкость 20, а нижняя или дальняя часть картриджа 200 содержит средство 260 приведения в аэрозольное состояние жидкости 20 из резервуара 220. В этом примере средство 260 приведения в аэрозольное состояние содержит нагреватель.
Предпочтительно, средство 260 приведения в аэрозольное состояние может содержать по меньшей мере один фитиль, подающий жидкость к по меньшей мере одному нагревательному элементу для приведения жидкости 20 в аэрозольное состояние. Нагреватель может содержать несколько нагревательных элементов, каждый из которых может быть прямолинейным или в виде катушки. Каждый фитиль может подавать жидкость к одном нагревательному элементу или ко всем нагревательным элементам или любому их количеству.
В нагревательном элементе согласно этому примеру жидкость 20 поступает из резервуара 220 с помощью первого фитиля 240a (фиг. 3) и приводится в аэрозольное состояние первой нагревательной катушкой 250a, и с помощью второго фитиля 240b (фиг. 3) и приводится в аэрозольное состояние второй нагревательной катушкой 250b. Подробное описание функционирования этой системы с двумя катушками приведено ниже со ссылкам на фиг. 3 и 5.
В других примерах средство 260 приведения в аэрозольное состояние может не содержать нагревательные средства или может не содержать фитиля и может содержать, например, ультразвуковой атомайзер.
Предпочтительно жидкость 20 способна испаряться при приемлемых температурах, предпочтительно 100-300°C, или более предпочтительно примерно 150-250°C для сдерживания расхода энергии системы 100. Подходящими материалами являются материалы, традиционно используемые в устройствах электронных сигарет, в том числе, например, пропиленгликоль и глицерол (также известный как глицерин). Преимущественно, первая и вторая нагревательные катушки 250a, 250b расположены таким образом, что они также нагревают материал 30 в камере 430, увеличивая тем самым влияние материала 30 на аэрозоль, текущий через этот материал.
В этом примере нижний или дальний конец 270 картриджа для жидкости имеет точки электрического контакта (не показано) для формирования электрического соединения с нижним кожухом 310 основной части устройства. По существу первая и вторая нагревательные катушки 250a и 250b запитываются от батареи 320 и управляются контроллером 330.
Во время использования пользователь делает затяжку через мундштук 50, и воздух втягивается через одно или несколько отверстий 411 (поток воздуха показан на фиг. 1 стрелкой 10) в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси устройства 100. Нагревательные катушки 250a, 250b запитываются посредством приведения пользователем в действие кнопки 340 управления (или, как вариант, с помощью известного датчика затяжки), и жидкость 20 втягивается из резервуара 220 с помощью первого фитиля 240a и второго фитиля 240b и нагревается катушками для испарения жидкости 20 и генерирования аэрозоля.
Средство 260 приведения в аэрозольное состояние, содержащий нагревательные катушки 250a, 250b, содержит открытую секцию 290 (показанную на фиг. 1 точечными линиями). Эта открытая секция 290 является окном (показано на фиг. 3), которое позволяет воздуху, втягиваемому через отверстие 411, достигать катушек 250a, 250b, где воздух смешивается с генерируемым аэрозолем. В дальнейшем поток 10 покидает картридж 200 для жидкости в виде потока воздуха с захваченным аэрозолем (далее просто называемым потоком аэрозоля) и поступает в картридж 400 для материала.
Картридж 400 для материала содержит камеру 430, в которую помещен материал 30. Картридж 400 для материала содержит первый кожух, имеющий пористую секцию 490 (показанную пунктирной линией на фиг. 1) во внутренней стенке первого кожуха, т.е. стенке первого кожуха, которая обращена к картриджу 200 для жидкости.
Как описано выше, во время использования картридж 200 для жидкости и картридж 400 для материала расположены бок о бок. Открытая секция 290 картриджа 200 для жидкости выровнена с пористой секцией 490 картриджа 400 для материала. Вокруг открытой секции 290 проходит первое уплотнение 280 (фиг. 3), а вокруг пористой секции 490 проходит второе уплотнение 480 (фиг. 2). Первое уплотнение 280 и второе уплотнение 480 упираются друг в друга (как показано на фиг. 5), образуя герметизированный проход для аэрозоля, проходящего из открытой секции 290 камеры для жидкости через пористую секцию 490 картриджа для материала в камеру 430 для материала.
Когда пользователь делает затяжку, используя это устройство, поток 10 аэрозоля втягивается из средства 260 приведения в аэрозольное состояние в камеру 430 для материала через пористую секцию 490. Поток 10 аэрозоля втягивается через камеру 430 для материала в направлении, параллельном продольной оси устройства 100, к мундштуку 50, проходя через материал 30, в этом примере табачный материал. Когда поток 10 аэрозоля проходит через материал 30, один или несколько компонентов материала 30 захватываются в поток аэрозоля, что может изменять или добавлять свойства аэрозолю, например, вкус.
Можно видеть (например, на фиг. 1 и 5), что, поскольку картридж 200 для жидкости и картридж 400 для материала во время использования расположены бок о бок, камера 430 для материала расположена рядом с нижней частью картриджа 200 для жидкости, который содержит первую нагревательную катушку 250a и вторую нагревательную катушку 250b. По существу, материал 30, в данном случае табачный материал, расположен в непосредственной близости от первой нагревательной катушки 250a и второй нагревательной катушки 250b, и табак 30 может нагреваться непосредственно нагревательными катушками 250a, 250b.
Дополнительное преимущество расположения бок о бок состоит в том, что камера 430 для материала имеет большую площадь поверхности, обращенную к нагревательным катушкам 250a, 250b. По сравнению со стандартным линейным гибридным устройством может быть обеспечен более эффективный равномерный нагрев табака. Аэрозоль, проходящий через материал, обогащается в результате более эффективного нагрева.
Расположение бок о бок также позволяет использовать относительно большую пористую секцию 490, которая в некоторых примерах имеет по существу четырехугольную форму, как показано на фиг. 2. Пористая секция 490 имеет большую площадь поверхности для передачи потока 10 аэрозоля из картриджа 200 для жидкости в камеру 430 для материала. Другое преимущество расположения бок о бок состоит в том, что оно обеспечивает боле короткую траекторию движения потока 10 аэрозоля, в результате чего поток аэрозоля теряет меньше тепла, и материалу и пользователю может передаваться более теплый пар. Эти признаки способствуют более эффективному изменению свойств аэрозоля, поскольку по сравнению с линейным устройством на большую площадь поверхности материала 30 подается более теплый аэрозоль.
Во время использования, в частности, если материал является табаком, предпочтительно, чтобы табак или, по меньшей мере, его поверхность, нагревалась до температуры приблизительно 100-210°C, и наиболее предпочтительно до приблизительно 200°C, так чтобы из табака высвобождалось надлежащее или соответствующее количество соединений. Количество имеющегося табака может составлять, например, 50-300 мг или около этого. Наиболее пригодное количество табака может составлять, например, 50-150 мг. Как установлено в настоящее время количество 130 мг является наиболее пригодным в некоторых применениях. В типовом примере количество табака, нагреваемое на одно действие системы (т.е. на одну затяжку), может составлять приблизительно 8-50 мг.
На фиг. 2 показан картридж 400 для материала для устройства по фиг. 1. Материал 30 содержится в нижней части 430 картриджа 400 для материала. В стенке, обращенной к картриджу 200 для жидкости, расположена пористая мембрана 490. В этом примере пористая мембрана 490 содержит мягкую мелкую сетку, но в других примерах пористая мембрана может быть любым пористым барьером, пригодным для содержания в камере 430 материала 30, например твердого табачного материала, и обеспечения поступления аэрозоля в эту камеру. Пористая мембрана 490 позволяет потоку 10 аэрозоля из картриджа 200 для жидкости проходить в табачный материал 30, как описано выше со ссылкой на фиг. 1. Пористая мембрана 490 может содержать пластический материал, такой как полипропилен, или металл, такой как нержавеющая сталь или алюминий, и может содержать, например, алюминиевую фольгу. Пористая мембрана 490 может иметь толщину приблизительно от 0,1 до 1,2 мм. Например, пористая мембрана может иметь толщину приблизительно 1,2 мм, когда она содержит пластический материал, и толщину приблизительно 0,1 мм, когда она содержит металл. Преимущественно пористая мембрана 490 является сеткой с максимальным размером отверстий, меньшим диаметра материала 30, содержащегося в камере. Например, если материалом 30 является табак, максимальный размер отверстий сетки может составлять приблизительно от 0,2 до 0,7 мм. Максимальный размер отверстий сетки выбирается в зависимости от типа используемого табака.
Пористая мембрана удерживает материал 30 на месте, обеспечивая сенсорное взаимодействие пользователя с материалом 30 внутри картриджа 400 для материала перед креплением картриджа к устройству 100. Например, если материал 30 является табаком, пользователь может почувствовать запах табака через пористую мембрану 490 при манипуляциях с картриджем 400 для табака. В этом примере по меньшей мере часть камеры 430 для материала является прозрачной, позволяя пользователю видеть табак и дополнительно усиливая чувственное восприятие пользователя. Второе уплотнение 480 проходит вокруг пористой секции 490 и удерживает пористую мембрану на месте, препятствуя выходу материала 30 из картриджа 400 для материала. Пористая мембрана 490 является теплостойкой и выдерживает воздействие тепла, генерируемого нагревательными катушками 250a, 250b.
На фиг. 4a показан картридж 400 для материала с мундштуком 50, если смотреть с первой наружной стороны. При этом нижняя часть картриджа показана в частичном разрезе. На фиг. 4b показан второй вид того же самого картриджа для материала со второй внутренней стороны. При этом верхняя часть мундштука 50 картриджа показана в частичном разрезе.
На фиг. 4a показана наружная сторона картриджа 400, т.е. сторона, которая не примыкает во время использования к картриджу 200 для жидкости. Поперек верха камеры 430 для материала картриджа 400 для табака по существу горизонтально проходит первый барьер 40, удерживая табак 30 в камере 430. Первый барьер 40 является пористым и обеспечивает прохождение потока 10 аэрозоля (фиг. 1), но препятствует выходу материала 30 из камеры 430 в верхнюю часть 420 картриджа для материала. В этом примере первый барьер 40 является сеткой. если первый барьер 40 является сеткой, эта сетка может содержать любой из материалов, описанных выше в отношении пористой мембраны 490. Преимущественно, материал первого барьера является термостойким, способным выдерживать температуры приблизительно до 180°C.
В этом примере мундштук 50 прикреплен к картриджу 400 для табака. В других примерах мундштук 50 может быть разъемно соединен с картриджем для табака. В других примерах мундштук 50 может быть образован за одно целое с картриджем 400 для материала. Сверху верхней части 420 картриджа 400 для табака по существу горизонтально проходит второй барьер 60. Второй барьер 60 обеспечивает дополнительную защиту от случайного вдыхания пользователем материала 30 из камеры 430. Кроме того, вторая сетка расположена на расстоянии по вертикали от мундштучного отверстия 510 мундштука 50. Это расстояние позволяет получить камеру 580 мундштука, которая способствует уменьшению утечки материала 30 в рот пользователя. Когда аэрозоль проходит через материал 30, такой как табак, часть аэрозоля может конденсироваться, образуя конденсат. В устройствах, в которых материал расположен слишком близко ко рту пользователя, конденсат может выходить из устройства в рот пользователя. Вертикальное расстояние между материалом 30 и мундштуком 50, обеспечиваемое вторым барьером 60, препятствует попаданию конденсата в рот пользователя. Картридж 400 для табака в этом примере также можно видеть на фиг. 5, где верхняя часть 420 камеры для табака и камера мундштука показаны в схематическом разрезе.
Из фиг. 4b и 5 можно видеть, что ширина камеры 430 для материала меньше ширины верха верхней части 420 картриджа для материала. В этом примере мундштук 50 прикреплен к верху картриджа 400 для материала, который увеличивается по ширине в направлении его верхнего конца. Картридж 400 для материала имеет внутреннюю сторону, которая по существу параллельна продольной оси устройства 100 у камеры 430, но которая изгибается таким образом, что ширина картриджа 400 для материала увеличивается в направлении к верху верхней части 420 картриджа для материала. Таким образом, внутренняя сторона картриджа 400 для материала имеет форму, обеспечивающую размещение картриджа 200 для жидкости, как показано на фиг. 5, когда оба картриджа размещены бок о бок.
На фиг. 3 схематично показан картридж 200 для жидкости устройства по фиг. 1. Картридж для жидкости содержит резервуар 220, в котором находится жидкость 20. Дальний участок картриджа 200 для жидкости содержит средство 260 приведения в аэрозольное состояние. Средство 260 приведения в аэрозольное состояние содержит первый фитиль 240a для подачи жидкости 20 из резервуара 220 к первой нагревательной катушке 250a и второй фитиль 240b для подачи жидкости 20 из резервуара 220 ко второй нагревательной катушке 250b. Резервуар 220 в этом примере проходит к обеим сторонам средства 260 приведения в аэрозольное состояние картриджа 200, и первый и второй фитили 240a, 240b проходят от обеих сторон нижней части резервуара 220.
Первый и второй фитили 240a, 240b находятся в жидкостном контакте с жидкостью, содержащейся в резервуаре 220. Фитили 240a, 240b, в общем, являются поглощающими фитилями и всасывают жидкость 20 из резервуара 220 за счет капиллярного эффекта. Фитили 240a, 240b предпочтительно изготавливаются из нетканого материала и могут быть изготовлены, например, из хлопка или шерсти или т.п., или из синтетического материала, включая, например, полиэфир, нейлон, вискозу, полипропилен или т.п., или из керамического материала.
Как упомянуто выше со ссылкой на фиг. 1, средство 260 приведения в аэрозольное состояние содержит открытую секцию 290, которая позволяет потоку воздуха перемещаться из отверстий 411 для захватывания аэрозоля, производимого на первой катушке 240a и второй катушке 240b. Вокруг открытой секции 290 проходит второе уплотнение 280. Средство 260 приведения в аэрозольное состояние содержит верхнюю планку 230a, которая является сплошной, проходящей по ширине открытой секции 290 у ближнего конца средства 260 приведения в аэрозольное состояние. Также имеется нижняя планка 230b, которая тоже является сплошной, проходящей по ширине картриджа 200 для жидкости у дальнего конца 270 картриджа. Нижняя планка 230b содержит электрические контакты для соединения нагревательных катушек 250a, 250b с основной частью 300 устройства.
Нагрев материала 30 является важным фактором в создании у пользователя удовлетворительного чувственного восприятия. Например, если материал 30 содержит табак, нагрев табака усиливает у пользователя ощущение вкуса табака и может способствовать захватыванию в поток аэрозоля большего числа составляющих, например, никотина.
Использование нагревателя, который содержит первый нагревательный и второй нагревательные элементы, расположенные с возможностью нагрева материала 30, обеспечивает эффективную передачу тепла материалу 30, и позволяет нагревать относительно большую площадь поверхности вещества 30. Кроме того, количество расходуемой энергии на нагревательный элемент, может быть меньше количества энергии, которое потребовалась бы для нагревательного устройства только с одним элементом.
Первый нагревательный элемент 250a и второй нагревательный элемент 250b расположены рядом с камерой 430, когда картридж 200 для жидкости и картридж 400 для материала расположены бок о бок. Соответственно, первый нагревательный элемент 250a и второй нагревательный элемент 250b расположены достаточно близко к камере 430, чтобы они могли нагревать вещество 30 и повышать его температуру, когда первый и второй нагревательные элементы 250a и 250b приведены в действие.
Первый и второй нагревательные элементы 250a и 250b в этом примере расположены в общей плоскости, которая, по существу, параллельна пористой секции 490 камеры 430 для материала. Это расположение способствует равномерному нагреву вещества 30 в камере 430.
Первый и второй нагревательные элементы 250a и 250b могут быть удлиненными и расположенными по существу параллельно, обеспечивая равномерный нагрев вещества 30 в камере 430.
Каждый из нагревательных элементов 250a и 250b может быть электрическим резистивным нагревателем, например, нихромовым резистивным нагревателем, керамическим нагревателем и т.д. В показанном примере первый и второй нагревательные элементы 250a и 250b выполнены из проволоки в форме катушки. Каждый из нагревательных элементов может быть прямолинейной катушкой, криволинейной катушкой, вертикальной катушкой или спиральной катушкой.
В других примерах каждый из нагревательных элементов может иметь форму пластины (которая может быть многослойной пластиной из двух или более различных материалов, один или несколько из которых могут быть электропроводными, а другие один или несколько - неэлектропроводными), сетки (которая может быть, например, тканой или нетканой и которая может быть сходным образом многослойной), пленочного нагревателя и т.д.
В качестве первого и второго нагревательных элементов 250a и 250b также можно использовать другие нагреватели, например, неэлектрические нагреватели или другие электрические нагреватели, причем каждый из нагревательных элементов 250a и 250b может быть индукционным.
В примере, показанном на фигурах, первый и второй нагревательные элементы 250a и 250b выполнены по существу линейными (т.е. прямолинейными) резистивными нагревательными элементами, каждый из которых окружает соответствующий фитиль 240a, 240b, находящийся в (тепловом) контакте с соответствующим нагревательным элементом 250a или 250b. Фитили 240a, 240b также находятся в жидкостном контакте с жидкостью 20, находящейся в резервуаре 220. Фитили 240a, 240b, в общем, являются поглощающими фитилями и всасывают жидкость 20 из резервуара 220 для жидкости за счет капиллярного эффекта.
Предпочтительно фитили 240a, 240b изготавливаются из нетканого материала и могут быть изготовлены, например, из хлопка или шерсти или т.п., или из синтетического материала, включая, например, полиэфир, нейлон, вискозу, полипропилен или т.п., или из керамического материала.
В некоторых примерах контроллер 330 выполнен с возможностью независимого приведения в действие первого и второго нагревательных элементов 250a и 250b.
В таких примерах контроллер 330 выполнен с возможностью приведения в действие одного из нагревательных элементов 250a или 250b, в то время как другой из этих нагревательных элементов не приводится в действие.
Во время использования, в частности, если материал 30 является табаком, предпочтительно, чтобы табак или, по меньшей мере, его поверхность нагревалась до температуры приблизительно 190-210°C, наиболее предпочтительно - приблизительно до 200°C, чтобы из табака высвобождалось надлежащее или соответствующее количество соединений.
Количество имеющегося табака может составлять 50-300 мг или около того. Наиболее пригодное количество табака может составлять 50-150 мг, с количеством 130 мг, которое, как установлено в настоящее время, является наиболее пригодным в некоторых применениях. В типовом примере количество табака, нагреваемое на одно действие системы (т.е. на одну затяжку), может составлять приблизительно 8-50 мг.
Расположение бок о бок картриджа 200 для подачи аэрозоля и картриджа 400 для материала позволяет размещать в картридже 200 два резервуара для аэрозольобразующих веществ, например, содержащих жидкости с различными запахами. В примере, показанном на фиг. 6, картридж 200 содержит резервуар 220' для первой жидкости и резервуар 220'' для второй жидкости, при этом картридж 200 разделен по вертикали на две секции, таким что резервуар 220' для первой жидкости занимает первую секцию картриджа, а резервуар 220'' для второй жидкости занимает вторую секцию картриджа.
В некоторых вариантах выполнения устройство 100 может также содержать гигиеническую крышку (не показана) для закрывания по меньшей мере части устройства 100 и поддержания этой части устройства 100 в чистоте, когда оно помещено, например, в сумку или в карман пользователя. Гигиеническая крышка может обеспечивать эстетические преимущества и может иметь, например, металлическую отделку, рисунки на поверхности или разные цвета и т.д. Устройство 100 может быть вставлено в гигиеническую крышку или с ближнего конца или с дальнего конца. В некоторых примерах гигиеническая крышка может иметь контакты на внутренней стороне, которые могут контактировать со средствами 340 ввода пользователя и позволяют пользователю приводить устройство 100 в действие, когда крышка всё еще находится на устройстве.
В настоящем описании термины «вкусовое вещество» и «ароматизатор» относятся к материалам, которые, если это разрешают государственные нормативные правовые акты, можно использовать для создания желаемого вкуса или аромата в изделии для взрослых потребителей. Они могут включать в себя экстракты (например, лакрицу, гортензию, лист белой японской магнолии, ромашку, пажитник, гвоздику, ментол, мяту японскую, анисовое семя, корицу, траву, гаултерию, вишню, ягоду, персик, яблоко, драмбьюи, бурбон, шотландский виски, виски, мяту курчавую, перечную мяту, лаванду, кардамон, сельдерей, каскарилью, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, экстракт меда, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, кассию, тмин, коньяк, жасмин, канангу душистую, шалфей, фенхель, перец гвоздичный, имбирь, анис, кориандр, кофе или мятное масло из мяты любого вида), усилители вкуса, блокираторы участка рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы участка рецепторов обоняния, сахар и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламат, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннитол) и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительное сырье или вещества для освежения полости рта. Они могут быть имитационными, искусственными или натуральными ингредиентами или их смесями. Они могут иметь любую пригодную форму, например, могут быть маслом, жидкостью или порошком.
Изобретение направлено на устранение существующих проблем и усовершенствование известных устройств и в полной мере раскрывается в описании вариантов его осуществления, проиллюстрированных в качестве примера и практического использования изобретения, в котором предлагается усовершенствованная система, выполненную с возможностью генерирования вдыхаемой среды. Преимущества и особенности изобретения представляют собой исключительно репрезентативную выборку из вариантов осуществления изобретения и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Варианты осуществления изобретения описаны лишь для облегчения его понимания. Следует понимать, что преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение, которое определено его формулой, и что возможны другие варианты осуществления изобретения и допускаются изменения, не выходящие за рамки объема и/или сущности изобретения. Различные варианты осуществления изобретения, разумеется, могут содержать, состоять или в основном состоять из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, особенностей, частей, этапов, средств и т.д.