ПОТОК ВОЗДУХА В СИСТЕМЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ, С МУНДШТУКОМ
AIR FLOW IN AEROSOL-GENERATING SYSTEM WITH MOUTHPIECE

Настоящее изобретение относится к электрически нагреваемым системам, генерирующим аэрозоль, и к связанным устройствам, изделиям и способам.
Один тип системы, генерирующей аэрозоль, представляет собой электрически управляемую удлиненную, удерживаемую рукой систему, генерирующую аэрозоль, которая имеет конец, подносимый ко рту, и дальний конец. Известные удерживаемые рукой электрически управляемые системы, генерирующие аэрозоль, могут содержать часть в виде устройства, содержащую батарею и управляющую электронику, и часть в виде картриджа, содержащую источник субстрата, генерирующего аэрозоль, и электрически управляемый испаритель. Испаритель может содержать катушку из проволоки нагревателя, намотанной на удлиненный фитиль, пропитанный жидким субстратом, генерирующим аэрозоль. Картридж, содержащий, как источник субстрата, генерирующего аэрозоль, так и испаритель, иногда называют «картомайзером».
Картридж, содержащий субстрат, генерирующий аэрозоль, обычно содержит центральный проход, через который протекает аэрозоль. Если пользователь осуществляет затяжку на конце, подносимом ко рту, системы для вдыхания аэрозоля, воздух обычно втягивается в испаритель, и весь поток воздуха направляется через испаритель, затем через центральный проход картриджа и к концу, подносимому ко рту, системы. В некоторых случаях было выявлено, что на внешней поверхности картриджа может образовываться конденсат. Если мундштук удален для замены израсходованного картриджа, потребитель может испытывать неприятные ощущения, когда держит влажный картридж.
В различных аспектах настоящего изобретения предоставлена система, генерирующая аэрозоль, имеющая конец, подносимый ко рту, и дальний конец. Система содержит часть для хранения жидкости, подходящую для вмещения любого субстрата, генерирующего аэрозоль, а также нагревательный элемент, крышку, расположенную над частью для хранения жидкости и удаленную от нее, и один или несколько каналов для воздушного потока между крышкой и частью для хранения жидкости. Система определяет путь для потока аэрозоля, который проходит по меньшей мере от нагревательного элемента к концу, подносимому ко рту, системы, а также путь для потока воздуха через один или несколько каналов, проходящих от по меньшей мере части для хранения жидкости к концу, подносимому ко рту, системы.
Системы настоящего изобретения могут служить для уменьшения образования конденсата или влаги снаружи картриджа или другой части для хранения жидкости в такой системе.
Например, если крышка закреплена в положении относительно части для хранения жидкости, эти компоненты могут взаимодействовать для образования одного или нескольких каналов между ними, через которые может протекать воздух. Такой поток воздуха может проходить над наружной поверхностью части для хранения жидкости и может служить для уменьшения конденсата, который в противном случае может возникать на поверхностях одной или обеих из части для хранения жидкости и крышки. Например, одна или обе из внутренней поверхности крышки и наружной поверхности части для хранения жидкости могут содержать один или несколько выступов или фиксаторов, таких как складки, ребра, которые определяют один или несколько воздушных каналов, если крышка находится над частью для хранения жидкости. Дополнительно или альтернативно, отдельный элемент или элементы могут быть вставлены между крышкой и частью для хранения жидкости для образования каналов подходящего размера между крышкой и частью для хранения жидкости.
Предоставление таких одного или нескольких воздушных каналов может снижать риск образования конденсата на поверхностях устройства, доступных пользователю, по сравнению с устройством, в котором по существу отсутствует воздушный поток между элементом для хранения жидкости и крышкой. Это может улучшить ощущения пользователя, например, при смене картриджа или капсулы для замены израсходованного жидкого субстрата в части для хранения жидкости. Кроме того, наличие пути для потока воздуха в системах согласно настоящему изобретению позволяет обеспечить общее сопротивление втягиванию системы, которая должна быть адаптирована. Эти и другие преимущества различных аспектов настоящего изобретения будут понятны исходя из настоящего раскрытия.
Системы, генерирующие аэрозоль, настоящего изобретения могут иметь любое общее сопротивление втягиванию. Например, системы могут иметь сопротивление втягиванию (RTD) в диапазоне от приблизительно 50 мм водяного столба (мм вод. ст.) до приблизительно 150 мм вод. ст. Предпочтительно, у систем сопротивление втягиванию находится в диапазоне от приблизительно 65 мм вод. ст. до приблизительно 115 мм вод. ст.; более предпочтительно от приблизительно 75 мм вод. ст. до приблизительно 110 мм вод. ст.; и еще более предпочтительно от приблизительно 80 мм вод. ст. до приблизительно 100 мм вод. ст. RTD изделия, генерирующего аэрозоль, относится к разности статических давлений между двумя концами образца во время прохождения через него потока воздуха в устойчивых условиях, в которых объемный поток составляет 17,5 миллилитров в секунду на выпускном конце. RTD образца может быть измерено с помощью способа, изложенного в стандарте ISO 6565:2002.
Воздушный поток через путь для аэрозоля может передавать тепло на расстояние и охлаждать нагревательный элемент и другие нагретые компоненты в пути для аэрозоля, которые могут продлить срок службы компонентов и поддерживать желаемые температуры. Соответственно, в аспектах настоящего изобретения воздушный поток через путь для аэрозоля дополнен дополнительным воздухом, который прошел между элементом для хранения жидкости и крышкой. Таким образом, в примерах настоящего изобретения воздух проходит в выпускное отверстие устройства по меньшей мере двумя маршрутами, и при контроле количества воздуха через каждый маршрут RTD или характеристики генерируемого аэрозоля можно контролировать. Примеры систем по настоящему изобретению предпочтительно обеспечивают достаточный поток через путь для аэрозоля для поддержания желаемых температур в системах, в частности, на нагревательных элементах или вблизи них, при этом также обеспечивая поток воздуха через путь для потока воздуха вокруг части для хранения жидкости для обеспечения желаемого RTD в системе.
Путь для потока воздуха и путь для потока аэрозоля могут смешиваться в выпускном отверстии или выше по потоку от выпускного отверстия.
Системы, генерирующие аэрозоль, настоящего изобретения могут содержать любое из множества подходящих типов нагревательных элементов. Тип используемых нагревательных элементов может влиять на общую структуру управления воздушным потоком, включая объем воздуха, проходящий через каждый из соответствующих перепускных каналов, путь для потока воздуха и путь для потока аэрозоля. В варианте осуществления, включающем воздушный поток, обходящий нагревательный элемент, и использующем стандартный тип спирали и фитильного нагревательного элемента, предпочтительно объем воздуха, проходящий через путь для потока воздуха, будет меньше, чем объем воздуха, проходящий через путь для аэрозоля, когда пользователь осуществляет затяжку на конце, подносимом ко рту изделия. Например, объем воздуха, проходящий через путь для потока аэрозоля, может от приблизительно 3 раз до приблизительно 8 раз превышать объем воздуха, проходящий через путь для потока воздуха. Предпочтительно, объем воздуха, проходящий через путь для потока аэрозоля, от приблизительно 5 раз до приблизительно 7 раз превышает объем воздуха, проходящий через путь для потока воздуха. Управление воздушным потоком может быть спроектировано с такими соотношениями для получения RTD, измеренного на мундштуке, в подходящих диапазонах, описанных выше.
RTD через путь для потока может быть изменен любым подходящим образом. Например, RTD можно изменять путем регулирования размера и количества впускных отверстий и выпускных отверстий, или длины и размеров пути для потока.
Среди прочего настоящее изобретение предусматривает системы, генерирующие аэрозоль, которые используют электроэнергию для нагрева субстрата, без сгорания субстрата, с образованием аэрозоля, который может вдыхать пользователь. Предпочтительно, такие системы достаточно компактны, чтобы считаться удерживаемыми рукой системами. Некоторые примеры систем настоящего изобретения могут доставлять никотиносодержащий аэрозоль для вдыхания пользователем.
В контексте данного документа термин «генерирующий аэрозоль», относящийся к изделию, системе или узлу в сборе, означает изделие, систему или узел в сборе, которые содержат субстрат, генерирующий аэрозоль, который высвобождает летучие соединения, образуя аэрозоль, который может вдыхать пользователь. Термин «субстрат, генерирующий аэрозоль» означает субстрат, способный при нагреве высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.
С данными системами может использоваться любой подходящий субстрат, генерирующий аэрозоль. Подходящие субстраты, генерирующие аэрозоль, могут содержать материал растительного происхождения. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать табак или табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, генерирующего аэрозоль, при нагреве. Альтернативно или дополнительно, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табак. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы. Предпочтительно, субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит никотин. Предпочтительно, субстрат, генерирующий аэрозоль, является жидким при комнатной температуре. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может представлять собой жидкий раствор, суспензию, дисперсию или тому подобное. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит глицерин, пропиленгликоль, воду, никотин и, необязательно, один или несколько ароматизаторов.
Субстрат, генерирующий аэрозоль, может храниться в части для хранения жидкости системы настоящего изобретения. Часть для хранения жидкости может быть расходуемой частью, которую пользователь может заменить после уменьшения или исчерпания подачи субстрата, генерирующего аэрозоль, в части для хранения жидкости. Например, использованную часть для хранения жидкости можно заменить другой частью для хранения жидкости, заполненной надлежащим количеством субстрата, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно, пользователь не может пополнять часть для хранения жидкости.
Отдельная часть может содержать часть для хранения жидкости и нагревательный элемент системы, генерирующей аэрозоль, настоящего изобретения. Такие части для хранения жидкости могут далее именоваться как «картриджи». Альтернативно, часть для хранения жидкости может представлять собой модуль, выполненный с возможностью разъемного соединения с модулем, имеющим нагревательный элемент. Модули, имеющие нагревательные элементы, которые представляют собой отдельные модули из части для хранения жидкости, в настоящей заявке могут именоваться, как «испарительные блоки». Части для хранения жидкости, которые не включают как единое целое нагревательный элемент, в настоящей заявке могут именоваться, как «капсулы». Один пример капсулы, которую можно использовать согласно настоящему изобретению, представляет собой часть для хранения жидкости, описанную, например, в опубликованной заявке на патент КНР № 104738816A, поданной 4 февраля 2015. В этой публикации описывается электронный узел, генерирующий аэрозоль, имеющий соединенную с возможностью отсоединения часть для хранения жидкости и испаряющий узел. В предпочтительном осуществлении система также содержит элемент для перемещения жидкости, подходящий для перемещения жидкого субстрата, генерирующего аэрозоль, к нагревательному элементу.
Предпочтительно, системы содержат капсулу, выполненную с возможностью разъемного соединения с испарительным блоком. Как используется в данном документе, термин «выполнены с возможностью разъемного соединения» означает, что выполненные с возможностью разъемного соединения части могут быть соединены и разъединены друг с другом без существенного повреждения какой-либо части. Капсула может быть соединена с испарительным блоком любым подходящим образом, таким как резьбовое соединение, соединение на защелках, соединение посадкой с натягом, магнитное соединение или тому подобное.
Если система содержит отдельные испарительный блок и капсулу, капсула может содержать клапан, расположенный относительно отверстия дальней концевой части с целью предотвращения выхода субстрата, генерирующего аэрозоль, из резервуара, когда капсула не соединена с испарительным блоком. Клапан может приводиться в действие, так что операция соединения капсулы с испарительным блоком приводит к открыванию клапана, и операция разъединения капсулы и испарительного блока приводит к закрыванию клапана. Может быть использован любой подходящий клапан. Один подходящий клапан описан в опубликованной заявке на патент КНР № CN 104738816 A, где описан поворотный клапан в сборе. В данном поворотном клапане в сборе вращающийся клапан, содержащий выпускное отверстие для жидкости, размещен на выпускном конце элемента для хранения жидкости. Предусмотрен соединительный элемент, который может быть размещен в выпускном отверстии для жидкости клапана. Вращение соединительного элемента после присоединения элемента для хранения жидкости вызывает вращение клапана, выравнивающее выпускное отверстие для жидкости клапана с выпускным отверстием резервуара для жидкости, чтобы сделать возможным прохождение жидкости из резервуара к впускному отверстию для жидкости, связанному с элементом нагревателя. Когда элемент для хранения жидкости убирают, вращение соединительного элемента поворачивает клапан обратно, уплотняя выпускное отверстие для жидкости резервуара.
Часть для хранения жидкости содержит корпус, который может представлять собой жесткий корпус. В контексте настоящего документа «жесткий корпус» означает корпус, который является самонесущим. Корпус может быть выполнен из любого подходящего материала или сочетания материалов, например, из полимерного материала или металлического материала, или стекла. Предпочтительно, корпус части для хранения жидкости образован термопластичным материалом. Может быть использован любой подходящий термопластичный материал. В предпочтительных примерах проход определен через корпус, который образует по меньшей мере часть пути для потока аэрозоля.
Если система содержит отдельный испарительный блок, то испарительный блок содержит корпус, в котором размещены нагревательный элемент и, необязательно, элемент для перемещения жидкости. Испарительный блок может содержать элемент, который взаимодействует с клапаном картриджа для открывания клапана и размещения нагревательного элемента и необязательно элемента для перемещения жидкости в жидкостной связи с субстратом, генерирующим аэрозоль, когда капсула соединена с испарительным блоком. Корпус испарительного блока предпочтительно представляет собой жесткий корпус. Предпочтительно, по меньшей мере участок корпуса содержит термопластичный материал, металлический материал, или термопластичный материал и металлический материал. В предпочтительных примерах проход определен через корпус, который образует по меньшей мере часть пути для потока аэрозоля.
Часть для хранения жидкости, независимо от того выполнена ли она в виде картриджа или капсулы, может содержать материал для перемещения жидкости, находящийся в контакте с субстратом, генерирующим аэрозоль. «Материал для перемещения жидкости» - это материал, который активно передает жидкость от одного конца материала к другому, например, за счет капиллярного действия, такого как фитиль. Материал для перемещения жидкости может преимущественно быть ориентирован таким образом, чтобы передавать жидкий субстрат, генерирующий аэрозоль, на элемент для перемещения жидкости, если таковой имеется, в картридж или испарительный блок.
Материал для перемещения жидкости может иметь волокнистую или губчатую структуру. Предпочтительно, материал для перемещения жидкости включает полотно, лист или пучок волокон. Волокна могут быть в целом выровнены, чтобы передавать жидкость в одном направлении. Альтернативно, материал для перемещения жидкости может содержать губкообразный или пенообразный материал. Материал для перемещения жидкости 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 спекшихся порошков, волокнистый материал, например, выполненный из крученых или экструдированных волокон, либо керамика или стекло.
Если система содержит элемент для перемещения жидкости, выполненный с возможностью перемещения субстрата, генерирующего аэрозоль, к нагревательному элементу, по меньшей мере часть элемента для перемещения жидкости расположена достаточно близко к нагревательному элементу, так что жидкий субстрат, генерирующий аэрозоль, переносимый элементом для перемещения жидкости, может быть нагрет нагревательным элементом с генерированием аэрозоля. Элемент для перемещения жидкости предпочтительно находится в контакте с нагревательным элементом.
Может быть использован любой подходящий нагревательный элемент. Например, нагревательный элемент может содержать резистивную нить. Термин «нить» относится к электрической дорожке, расположенной между двумя электрическими контактами. Нить может произвольным образом разветвляться и расходиться на несколько путей или нитей соответственно, либо несколько электрических путей могут сходиться в ней в один путь. Форма поперечного сечения нити может быть круглой, квадратной, плоской или любой другой. Нить может быть расположена прямолинейным или криволинейным образом. Одна или несколько резистивных нитей могут образовывать катушку, сетку, решетку, тканое полотно или тому подобное. Приложение электрического тока к нагревательному элементу приводит в результате к нагреванию за счет резистивной природы элемента. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления нагревательный элемент образует спираль, которая обернута вокруг участка элемента для перемещения жидкости.
Нагревательный элемент может содержать любую подходящую электрически резистивную нить. Например, нагревательный элемент может содержать сплав никель-хром.
Один или несколько впускных отверстий для воздуха могут быть образованы в корпусе картриджа или испарительного блока, чтобы позволять воздуху всасываться в испарительный блок или картридж, увлекая аэрозоль, получаемый в результате нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль. Альтернативно, впускное отверстие может быть образовано в части, вмещающей блок питания, и внутренний проход может проводить воздух от впускного отверстия к картриджу или испарительному блоку. Затем поток, содержащий аэрозоль, может быть направлен по проходу в картридже или капсуле к концу, подносимому ко рту, устройства.
Испарительный блок или картридж может содержать электрические контакты снаружи корпуса, пропущенные через корпус или эффективно образованные корпусом испарительного блока или картриджа для электрического соединения нагревательного элемента с блоком питания или другой управляющей электроникой в первой части системы. Нагревательный элемент может быть электрически соединен с контактами любым подходящим электрическим проводником. Контакты могут быть выполнены из любого подходящего электропроводного материала. Например, контакты могут содержать никелированную или хромированную латунь.
Испарительный блок или картридж могут быть выполнены с возможностью разъемного соединения с частью, содержащей блок питания. Испарительный блок или картридж может быть соединен с частью, содержащей блок питания, любым подходящим образом, как, например, резьбовое соединение, соединение с защелкиванием, соединение посадкой с натягом, магнитное соединение или тому подобное.
Часть, содержащая блок питания, может содержать корпус, и при этом блок питания расположен в корпусе. Часть также может содержать электронную схему, расположенную в корпусе и электрически соединенную с блоком питания. Первая часть может содержать контакты снаружи корпуса, пропущенные через корпус или эффективно образованные корпусом, так чтобы контакты части электрически соединялись с контактами испарительного блока или картриджа, когда часть соединена с испарительным блоком или картриджем. Контакты части электрически соединены с электронной схемой и блоком питания. Таким образом, если часть соединена с испарительным блоком или картриджем, нагревательный элемент может быть электрически соединен с блоком питания и схемой.
Предпочтительно, электронная схема выполнена с возможностью управления доставкой аэрозоля, получаемого в результате нагревания субстрата, пользователю. Управляющая электронная схема может быть представлена в любом подходящем виде и может содержать, например, контроллер или память и контроллер. Контроллер может содержать одно или несколько из машины состояний специализированной интегральной схемы (ASIC), цифрового процессора сигналов, вентильной матрицы, микропроцессора или эквивалентной дискретной либо интегрированной логической схемы. Управляющая электронная схема может содержать память, которая включает команды, инициирующие выполнение одним или несколькими компонентами схемы функции или аспекта управляющей схемы. Функции, свойственные управляющей схеме, в этом изобретении могут быть осуществлены как одно или несколько из программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения и аппаратного обеспечения.
Электронная схема может быть выполнена с возможностью контроля электрического сопротивления элемента нагревателя или одной или более нитей нагревательного элемента и с возможностью управления подачей питания на нагревательный элемент в зависимости от электрического сопротивления нагревательного элемента или одной или более нитей.
Электронная схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Электронная схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания. Питание может подаваться на нагреватель в сборе в виде импульсов электрического тока.
Часть, которая содержит блок питания, может содержать переключатель для активации системы. Например, часть может содержать кнопку, которая может быть нажата для активации или необязательной деактивации системы.
Блок питания обычно представляет собой батарею, но может представлять собой или содержать другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может быть перезаряжаемым.
Корпус части, содержащей блок питания, предпочтительно представляет собой жесткий корпус. Жесткий корпус может быть выполнен из любого подходящего материала или сочетания материалов. Примеры подходящих материалов включают: металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или несколько таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK), акрилонитрил-бутадиен-стирол и полиэтилен.
Система, генерирующая аэрозоль, настоящего изобретения содержит крышку, которую можно размещать поверх по меньшей мере части для хранения жидкости. Например, крышка содержит отверстие дальнего конца, которое выполнено с возможностью приема части для хранения жидкости. Крышка также может проходить поверх по меньшей мере части испарительного блока, если система содержит отдельный испарительный блок, и также может проходить поверх по меньшей мере части участка, который содержит блок питания. В предпочтительных вариантах осуществления система содержит отдельные капсулу и испарительный блок, и крышка проходит поверх капсулы и испарительного блока и упирается в часть ближнего конца части, содержащей блок питания. Альтернативно, крышка может проходить поверх капсулы и упираться в часть испарительного блока.
Крышка может быть закреплена с возможностью снятия в некотором положении относительно по меньшей мере картриджа или капсулы. Крышка может быть выполнена с возможностью разъемного соединения с картриджем или капсулой, испарительным блоком, если таковой имеется, или частью, содержащей блок питания, который должен удерживаться в положении относительно картриджа или капсулы. Крышка может быть соединена с частью для хранения жидкости, испарительным блоком или частью, содержащей блок питания, любым подходящим образом, как, например, резьбовое соединение, соединение с защелкиванием, соединение посадкой с натягом, магнитное соединение или тому подобное.
Если крышка проходит поверх впускного отверстия испарительного блока или части картриджа, содержащей нагревательный элемент, боковая стенка крышки может определять одно или несколько впускных отверстий для воздуха, позволяющих воздуху поступать в испарительный блок или картридж.
Крышка определяет конец, подносимый ко рту, системы, генерирующей аэрозоль. Предпочтительно, крышка является в целом цилиндрической и сужается вовнутрь в сторону конца, подносимого ко рту. Крышка может содержать одну часть или несколько частей. Например, крышка может содержать дальнюю часть и выполненную с возможностью разъемного соединения ближнюю часть, которая может служить в качестве мундштука. Крышка определяет отверстие конца, подносимого ко рту, позволяющее аэрозолю, получаемому в результате нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль, покидать устройство.
Термины «дальний», «выше по потоку», «ближний» и «ниже по потоку» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов системы, генерирующей аэрозоль. Системы, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению имеют ближний конец, через который при применении аэрозоль выходит из системы для доставки пользователю, и противоположный ему дальний конец. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, также может называться концом, подносимым ко рту. Во время использования пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце системы, генерирующей аэрозоль, с целью вдыхания аэрозоля, генерируемого системой, генерирующей аэрозоль. Термины «расположенный выше по потоку» и «расположенный ниже по потоку» относятся к направлению движения аэрозоля через систему, генерирующую аэрозоль, когда пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце.
Крышка и картридж или капсула, если крышка закреплена в положении относительно картриджа или капсулы, эти компоненты могут взаимодействовать для образования одного или нескольких каналов между ними, через которые может протекать воздух. Такой «путь для потока воздуха» отличается от пути для потока аэрозоля. Например, одна или обе из внутренней поверхности крышки и наружной поверхности капсулы или картриджа могут содержать один или несколько выступов или фиксаторов, таких как ребра, которые определяют один или несколько каналов, если крышка расположена над капсулой или картриджем. Дополнительно или альтернативно, отдельный элемент или элементы могут быть вставлены между крышкой и капсулой или картриджем для образования каналов подходящего размера между крышкой и капсулой или картриджем. Дополнительно или альтернативно, радиальный зазор между крышкой и частью для хранения жидкости может определять канал, через который может протекать воздух.
Каждый из пути для потока аэрозоля и пути для потока воздуха может содержать один или несколько впускных отверстий или выпускных отверстий. Один или несколько впускных отверстий и выпускных отверстий пути для потока аэрозоля и путь для потока воздуха могут отличаться или быть разделены между путями. Один или несколько выпускных отверстий пути для потока аэрозоля и пути для потока воздуха расположены на конце, подносимом ко рту, крышки, или рядом с ним, так что если пользователь осуществляет затяжку на конце, подносимом ко рту, поток генерируется через путь для потока аэрозоля и путь для потока воздуха.
Предпочтительно, путь для потока воздуха определен вокруг внешней поверхности части для хранения жидкости, и путь для потока аэрозоля определен через центральный перепускной канал через часть для хранения жидкости. Такая конфигурация позволяет теплому аэрозолю проходить через внутреннюю часть картриджа или капсулы, которой пользователь не будет касаться, в то же время препятствуя образованию конденсата на внешней поверхности части для хранения жидкости.
Поток через путь для потока воздуха и путь для аэрозоля можно ограничить любым подходящим способом, чтобы обеспечить желаемые общее сопротивление втягиванию системы и относительный поток через путь для потока воздуха и путь для аэрозоля. Размер и форма впускных отверстий, выпускных отверстий или каналов пути могут быть адаптированы для получения желаемых значений RTD и относительных потоков.
Крышка содержит удлиненный корпус, который предпочтительно является жестким. Корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают: металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или несколько таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен.
Система, генерирующая аэрозоль, согласно настоящему изобретению, если все части соединены, может иметь любой подходящий размер. Например, система может иметь длину от приблизительно 50 мм до приблизительно 200 мм. Предпочтительно, длина системы составляет от приблизительно 100 мм до приблизительно 190 мм. Более предпочтительно, длина системы составляет от приблизительно 140 мм до приблизительно 170 мм.
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приводимые в данном документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в данном документе.
Используемые в данном документе формы единственного числа включают в себя варианты осуществления со ссылками на множественное число, если из содержания явно не следует иное.
Термин «или» в целом применяется для обозначения одного или всех из перечисленных элементов или комбинации любых двух или более из перечисленных элементов.
Используемые в данном документе слова «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» или им подобные используются в своем широком смысле и в целом означают «включающий, но без ограничения». Следует понимать, что выражения «состоящий по существу из», «состоящий из» и т. п. относятся к категории «содержащий» и т. п.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечить определенные преимущества при определенных условиях. Тем не менее, другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при тех же или других условиях. Кроме того, раскрытие одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления не подразумевает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема настоящего изобретения, в том числе формулы изобретения.
Далее ссылка будет сделана на графические материалы, на которых изображены один или несколько аспектов, описанных в настоящем изобретении. Тем не менее, следует понимать, что другие аспекты, не изображенные на графических материалах, попадают в рамки объема и сущности настоящего изобретения. Одинаковые номера ссылочных позиций, используемые на фигурах, относятся к одинаковым компонентам, этапам и тому подобному. Тем не менее, следует понимать, что использование номера ссылочной позиции для обозначения компонента на заданной фигуре не предназначено для ограничения компонента на другой фигуре, обозначенного тем же номером ссылочной позиции. Кроме того, использование разных номеров ссылочных позиций для обозначения компонентов на разных фигурах не предназначено для указания на то, что компоненты с разными номерами ссылочных позиций не могут быть одинаковыми или подобными компонентам с другими номерами ссылочных позиций.
На фиг. 1A-C
На фиг. 1A
На фиг. 1B
На фиг. 1C
представлены схематические изображения примера системы, генерирующей аэрозоль.  представлен вид сбоку разъединенных частей и крышки и проиллюстрированы некоторые внутренние компоненты частей.  представлен вид сбоку некоторых соединенных частей, иллюстрирующих некоторые внутренние компоненты частей.  представлен вид сбоку соединенных частей, показывающих только внешние части крышки и часть, содержащую блок питания.
На фиг. 2A
B
На фиг. 2A
На фиг. 2B
- представлены схематические виды в перспективе примера системы, генерирующей аэрозоль.  показаны соединенные части и удаленная крышка.  показана система с крышкой, закрепленной на месте.
На фиг. 3
представлен схематический вид в разрезе примера системы, генерирующей аэрозоль, содержащей соединенные части и крышку, и иллюстрирующий путь для потока аэрозоля.
На фиг. 4
фиг. 4,
фиг. 4
представлен схематический вид в разрезе примера системы, генерирующей аэрозоль, содержащей соединенные части и крышку, и иллюстрирующий путь для потока аэрозоля и путь для потока воздуха между крышкой и частью для хранения жидкости. Некоторые компоненты, такие как нагревательный элемент и элемент для перемещения жидкости, не отображены на  чтобы более четко показать пути для потока. Кроме того, размер и масштаб путей для прохода увеличен на в иллюстративных целях.
На фиг. 5-8
представлены схематические виды в разрезе, показывающие каналы, образованные между крышкой и частью для хранения жидкости.
На фиг. 9
представлен схематический вид в перспективе части для хранения жидкости, имеющей ребра или фиксаторы для взаимодействия с крышкой для образования каналов для воздушного потока.
На фиг. 10
представлен схематический вид в разрезе системы, генерирующей аэрозоль, имеющей крышку, содержащую концевую часть, подносимую ко рту, которая, по меньшей мере частично, определяет относительный поток между путем для потока воздуха и путем для потока аэрозоля.
На фиг. 11A
B
На фиг. 11A
На фиг. 11B
- представлены схематические виды в перспективе примера системы, генерирующей аэрозоль.  показаны соединенные части и удаленная крышка.  показана система с крышкой, закрепленной на месте.
Схематические графические материалы не обязательно выполнены в масштабе и представлены для целей иллюстрации, а не для ограничения.
фиг. 1A-C
100
10
20
30
40
10
20
20
30
40
20
30
40
20
30
Со ссылкой на , система , генерирующая аэрозоль, содержит первую часть , испарительный блок , капсулу  и крышку . Первая часть  выполнена с возможностью разъемного соединения с испарительным блоком . Испарительный блок  выполнен с возможностью разъемного соединения с капсулой . Крышка  расположена на испарительном блоке  и капсуле . Крышка выполнена с возможностью разъемного закрепления в положении относительно испарительного блока  и капсулы . В некоторых примерах (не показаны) компоненты испарительного блока могут быть включены в картридж, и система может не содержать отдельного испарительного блока.
10
130
110
120
120
110
140
130
Первая часть  содержит корпус , в котором расположены блок  питания и электронная схема . Электронная схема  электрически соединена с блоком  питания. Электрические проводники  могут соединять контакты (не показано), выведенные через корпус, расположенные на корпусе или образованные корпусом .
20
240
210
220
210
220
230
220
240
20
10
фиг. 1B
220
120
110
Испарительный блок  содержит корпус , в котором размещены элемент  для перемещения жидкости и нагревательный элемент . Элемент для перемещения жидкости находится в тепловом соединении с нагревательным элементом . Электрические проводники  электрически соединяют нагревательный элемент  с электрическими контактами (не показано), выведенными через корпус или расположенными на корпусе . Если испарительный блок соединен с первой частью  (например, как показано на ), нагревательный элемент  электрически соединен со схемой  и блоком  питания.
30
310
300
30
20
100
30
20
30
20
300
210
30
399
1А
фиг. 1B
399
30
20
300
210
Капсула  содержит корпус , определяющий резервуар , в котором хранится жидкий субстрат, генерирующий аэрозоль (не показано). Капсула  может быть соединена с испарительным блоком , например, с помощью соединения с защелкиванием или соединения посадкой с натягом, что приводит, например, к приложению силы для соединения двух компонентов вдоль продольной оси системы . Альтернативно, капсула  и испарительный блок  могут быть соединены с помощью поворотного соединения, такого как соединение байонетного типа. Если капсула соединена с испарительным блоком , резервуар  и, таким образом, субстрат, генерирующий аэрозоль, могут быть либо непосредственно размещены, либо находятся в последовательной жидкостной связи с элементом  для перемещения жидкости. Например, капсула  может содержать клапаны , выполненные с возможностью закрывания, если испарительный блок и капсула не соединены (как на фиг. ) и выполнены с возможностью открывания, если испарительный блок и капсула соединены (как на ). Клапаны  выровнены с дальними отверстиями в капсуле  и ближними отверстиями (не показаны) в испарительном блоке , так что если клапаны открыты, жидкий субстрат, генерирующий аэрозоль, в резервуаре  сообщается с элементом  для перемещения жидкости.
20
30
399
399
20
249,
349
399
249
349
20
30
30
20
399
399
20
30
Альтернативно, при первом соединении между испарительным блоком  и капсулой , таком как соединение с защелкиванием или соединение посадкой с натягом, клапаны  могут блокировать соединение по текучей среде, пока не будет выполнено вращение для открытия соединения. Альтернативно, поворотное соединение, такое как, например, соединение байонетного типа, может выполнять открывание клапана . Например, испарительный блок  может содержать ближние выступающие элементы  выполненные с возможностью приема в углубления  вращающегося элемента, который образует клапаны . После приема выступающих элементов  в углубления при соединении испарительного блокаи капсулы, вращение капсулы  относительно испарительного блока  может вызвать открытие клапанов . Вращение в противоположном направлении может вызвать закрытие клапанов  до или во время разъединения испарительного блокаи капсулы. Клапаны могут представлять собой вращающиеся клапаны, как описано, например, в опубликованной заявке на патент КНР, CN 104738816 A.
фиг. 1A
1B
100
20
244
240
215
315
30
215
20
20
30
40
415
415
40
315
30
40
30
Также на  и  показаны перепускные каналы для воздуха или потока аэрозоля через систему . Испарительный блок содержит один или несколько впускных отверстий  (два показаны) в корпусе , сообщающихся с перепускным каналом , который проходит к ближнему концу испарительного блока. Центральный перепускной канал  проходит через капсулу  и сообщается с перепускным каналом испарительного блока , если испарительный блок  и части капсулы  соединены. Крышка  содержит центральный перепускной канал . Центральный перепускной канал  крышки  сообщается с центральным перепускным каналом  капсулы , если крышка  расположена над капсулой .
фиг. 1A-C
40
20
30
100
40
10
40
10
20
30
В варианте осуществления, изображенном на , крышка выполнена с возможностью размещения над испарительным блоком  и капсулой . Предпочтительно, плавный переход поверхности образован вдоль внешней поверхности системы  в месте соединения между крышкой  и первой частью . Крышка может быть удержана в положении любым подходящим образом, как, например, резьбовое соединение, соединение с защелкиванием, соединение посадкой с натягом, магнитное соединение или тому подобное, с любым одним или несколькими из первой части , испарительного блока  или капсулы  (соединение не показано).
фиг. 2A-B
100
10
20
30
40
фиг. 1A-C
Со ссылкой на , система , генерирующая аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит первую часть , испарительный блок , капсулу  и крышку . Части в целом описаны со ссылкой на . В некоторых примерах (не изображены) компоненты испарительного блока могут быть включены в картридж, и система может не содержать отдельный испарительный блок.
фиг. 2A-B
101
102
30
35
30
100
20
244
20
20
30
40
20
30
44
244
20
40
40
45
30
101
100
44
40
244
20
20
30
35
45
Соединенная система, изображенная на , проходит от конца , подносимого ко рту, к дальнему концу . Корпус капсулы  определяет отверстие , сообщающееся с проходом по длине капсулы . Проход определяет часть пути для потока аэрозоля через систему . Корпус испарительного блока определяет впускное отверстие  для воздуха, сообщающееся с проходом через испарительный блок . Проход через испарительный блок сообщается с проходом через капсулу. Крышка , которая выполнена с возможностью накрывания испарительного блока и капсулы , содержит боковую стенку, определяющую впускное отверстие для воздуха, сообщающееся с впускным отверстием  для воздуха испарительного блока, если крышка  закреплена на месте относительно других частей системы. Корпус крышки  также определяет отверстие  конца, подносимого ко рту, которое сообщается с проходом через капсулу . Соответственно, если пользователь осуществляет затяжку на конце , подносимом ко рту, системы , воздух входит во впускное отверстие  крышки , затем входит во впускное отверстие  испарительного блока , протекает через проход в испарительном блоке , через проход в капсуле , через отверстие  на ближнем конце капсулы и через отверстие  конца, подносимого ко рту.
10
фиг. 2A-B
15
15
10
Первая часть системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на , содержит кнопку , которая может быть нажата для активации и необязательно для деактивации системы. Кнопка  соединена с переключателем схемы первой части .
100
фиг. 2A
10
12
40
12,
40
20
30
12
10
40
Также в системе , изображенной на , показано, что корпус первой части  определяет обод  на ближнем конце. Дальний конец крышки  упирается в обод если крышка  закреплена на месте над испарительным блоком  и капсулой . Предпочтительно, размер и форма наружной кромки обода  корпуса первой части  по существу такие же, что и размер и форма наружной кромки дальнего конца крышки , так что вдоль внешней поверхности системы образован плавный профиль в месте соединения первой части и крышки.
фиг. 3
100
фиг. 1A-C
2A-B
10
20
30
40
20
30
10
220
399
210
Рассмотрим теперь , путь для потока аэрозоля по системе  показан жирными стрелками. На и  система содержит первую часть , испарительный блок , капсулу  и крышку , расположенные над испарительным блоком  и капсулой  и находящиеся в контакте с ободом первой части . Когда части системы соединены, нагревательный элемент  подсоединен к управляющей электронике и блоку питания (не показано) первой части, клапаны  либо непосредственно открыты, либо приводятся в открытое положение, позволяя жидкому субстрату, генерирующему аэрозоль, течь к элементу  для перемещения жидкости. В некоторых примерах (не показаны) компоненты испарительного блока могут быть включены в картридж, и система может не содержать отдельного испарительного блока.
101
410
44
фиг. 2A
20
244
фиг. 2A
215
210
210
220
30
415
101
45
фиг. 2B
Если пользователь осуществляет затяжку на конце , подносимом ко рту, воздух входит в систему через боковую стенку  крышки, как, например, через впускное отверстие  для воздуха, как изображено на . Затем воздух может протекать в испарительный блок, как, например, через впускное отверстие , как изображено на , и через проход  в испарительном блоке, с которым сообщается элемент  для перемещения жидкости. Элемент  для перемещения жидкости, который распространяет субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть нагрет нагревательным элементом  с образованием аэрозоля, генерируемого из нагреваемого субстрата. Аэрозоль может удерживаться в воздухе, который протекает через проход в капсуле , через проход  в крышке и вытекает из конца , подносимого ко рту, как, например, через отверстие  конца, подносимого ко рту, как изображено на .
фиг. 4
100
10
30
20
40
420,
40
30
40
410
44
20
240,
244
245
20
245
315
310
30
300
315
30
45
410
40
фиг. 3
100
44
40
215
20
245
20,
315
30
45
Со ссылкой на  показана система , содержащая первую часть , содержащую блок питания и схему управления (не показана), капсулу , испарительный блок  и крышку . Путь для аэрозоля через систему показан сплошными стрелками. Путь для потока воздуха через систему, который проходит в пространстве  определенном между крышкой и капсулой показан пунктирными стрелками. Крышка содержит корпус , который определяет впускное отверстие  для воздуха рядом с дальним концом. Испарительный блок  содержит корпус который определяет впускное отверстие  для воздуха, сообщающееся с проходом через испарительный блок . Проход , сообщающийся с проходом , определен корпусом  капсулы , который также определяет резервуар . Проход  через капсулу  сообщается с отверстием  конца, подносимого ко рту, определенного в корпусе  крышки . Путь для потока аэрозоля может быть по существу таким же, как описанный в связи с . Например, если пользователь осуществляет затяжку на конце, подносимом ко рту, системы , воздух поступает во впускное отверстие  крышки , протекает через впускное отверстие  испарительного блока , через проход  в испарительном блоке где аэрозоль, генерируемый нагреванием субстрата, может удерживаться в воздухе, который затем протекает через проход  через капсулу  и выходит из отверстия  конца, подносимого ко рту.
44
410
40
420
410
40
310
30
45
30
Если пользователь осуществляет затяжку на конце, подносимом ко рту, системы, воздух также втягивается через впускное отверстие , определенное корпусом  крышки и через пространство  между внутренней поверхностью и корпусом  крышки  и наружной поверхностью корпуса  капсулы , а затем выходит из отверстия  конца, подносимого ко рту. Этот путь для «потока воздуха» служит для препятствования образованию конденсата снаружи капсулы .
фиг. 4
44
45
Несмотря на то, что путь для потока воздуха и путь для потока аэрозоля, отображенные на , показаны как распределение через впускное отверстие  и выпускное отверстие , понятно, что различные пути потока могут иметь различные впускные отверстия, различные выпускные отверстия или различные впускные отверстия и выпускные отверстия.
420
410
10
310
30
420
30
30,
420
Пространство или зазор между внутренней поверхностью корпуса крышки и наружной поверхностью корпуса капсулы  при желании можно увеличить или уменьшить для изменения сопротивления потоку через путь для потока воздуха. В некоторых примерах пространство между крышкой и капсулой  открыто везде вокруг капсулы так что пространство  образует отдельный «канал».
фиг. 5
30
420
410
10
310
30
35
30
В качестве примера и со ссылкой на показан схематический вид в поперечном разрезе, выполненный на ближнем конце капсулы , где отдельный канал образован в пространстве между внутренней поверхностью корпуса  крышки  и наружной поверхностью корпуса  капсулы . Также показано отверстие  на ближнем конце капсулы .
410
40
310
30
40
30
40
30
фиг. 6-8
30
фиг. 6-8
35
30
В других примерах одна или обе из внутренней поверхности корпуса  крышки  и наружной поверхности корпуса капсулы могут содержать один или несколько фиксаторов (таких как ребра, которые могут образовывать пазы), которые могут образовывать один или несколько каналов, если крышка  расположена над капсулой . Дополнительно или альтернативно, один или несколько дополнительных элементов могут быть размещены между крышкой и капсулой для ограничения потока по желанию. Показаны некоторые примеры на , где виды в разрезе выполнены на ближнем конце капсулы . На  показано отверстие ближнего конца капсулы .
фиг. 6
410
40
412,
310
30
420
40
30
На внутренняя поверхность корпуса  крышки  содержит фиксаторы  которые находятся в контакте или в непосредственной близости с наружной поверхностью корпуса  капсулы  для образования каналов  для воздушного потока между крышкой и капсулой .
фиг. 7
600
410
40
310
30
420
40
30
600
На элементы , такие как уплотнения, расположены между внутренней поверхностью корпуса  крышки и наружной поверхностью корпуса  капсулы  и находятся в контакте с ними или в непосредственной близости к ним для образования каналов для воздушного потока  между крышкой и капсулой вокруг элементов .
фиг. 8
310
30
312,
410
420
На наружная поверхность корпуса  капсулы  содержит фиксаторы  которые находятся в контакте или в непосредственной близости с внутренней поверхностью корпуса  крышки для образования каналов  для воздушного потока между крышкой и капсулой.
фиг. 9
30
312
310
312
фиг. 8
312
312
Со ссылкой на , капсула  может содержать один или несколько фиксаторов или ребер, проходящих от корпуса . Ребра  выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью крышки для образования каналов для воздушного потока, как изображено на . Изображенные ребра  проходят на длину капсулы. В некоторых примерах (не показано) ребра  могут проходить спиралеобразно вокруг капсулы.
фиг. 10
100,
700,
фиг. 10,
фиг. 4
фиг. 4,
фиг. 10
700,
45
700,
715,
45
700,
410
710
700
420
410
310
Со ссылкой на показана система  имеющая крышку, которая содержит концевую часть  подносимую ко рту. Многие детали и компоненты, изображенные на  являются такими же или подобными тем, которые изображены на  и описаны в связи с ней. Для пронумерованных элементов, изображенных на  но отдельно не обсуждаемых в связи с ней, дается ссылка на обсуждение, приведенное выше в связи с . Концевая часть  подносимая ко рту, определяет отверстие  конца, подносимого ко рту, крышки. Концевая часть  подносимая ко рту, также определяет проход  сообщающийся с отверстием  конца, подносимого ко рту, и путь для потока воздуха и путь для аэрозоля. Концевая часть подносимая ко рту, входит в уплотненное зацепление с отверстием ближнего конца в корпусе  крышки. Часть  дальнего конца концевой части , подносимой ко рту, проходит в пространство  между внутренней поверхностью корпуса  крышки и наружной поверхностью корпуса  капсулы для ограничения потока через путь для потока воздуха.
фиг. 5-10
Понятно, что различные механизмы ограничения потока, изображенные на  являются просто примерами способов, с помощью которых поток может быть ограничен, чтобы получить желаемое сопротивление вытягиванию и относительный поток между путем для потока воздуха и путем для потока аэрозоля. Предусмотрены другие механизмы и характеристики для достижения желаемого сопротивления втягиванию и относительного потока между путем для потока воздуха и путем для потока аэрозоля.
фиг. 11A-B
100
40
30
20
фиг. 11A-B
фиг. 2A-B
фиг. 2A-B
фиг. 11A-B
100
фиг. 11A-B
40
22
20
40
20
244
44
44
240
Рассмотрим теперь , где показана система , генерирующая аэрозоль, в которой крышка  выполнена с возможностью закрывания капсулы , но не испарительного блока . Многие из частей и компонентов, изображенных на  являются такими же или подобными тем, которые изображены на  и описаны в связи с ними. Для пронумерованных элементов, изображенных на , но отдельно не обсуждаемых в связи с ними, дается ссылка на обсуждение, приведенное выше в связи с . В системах , изображенных на , дальний конец крышки  входит в зацепление с ободом  на ближнем конце корпуса испарительного блока . Поскольку крышка  не накрывает дальнюю часть испарительного блока , путь для потока аэрозоля и путь для потока воздуха могут иметь разные впускные отверстия для воздуха. Например, впускные отверстия  для воздуха могут служить в качестве впускных отверстий для пути для потока аэрозоля, а впускные отверстия  могут служить в качестве впускных отверстий для пути для потока воздуха. Относительный размер впускных отверстий  и впускных отверстий  может, частично, определять сопротивление втягиванию пути для потока аэрозоля и пути для потока воздуха и, следовательно, относительного потока между путями.
Различные модификации и варианты настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области без отступления от объема и сущности настоящего изобретения. Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано в связи с конкретными предпочтительными вариантами осуществления, следует понимать, что заявленное изобретение не должно чрезмерно ограничиваться такими конкретными вариантами осуществления. Действительно, различные модификации описанных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые очевидны специалистам в областях механики, электроники и изготовления изделия, генерирующего аэрозоль, или в смежных областях, должны быть включены в объем представленной ниже формулы изобретения.