ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ КАМЕРУ ДЛЯ ПРИЕМА ГЕНЕРИРУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ ИЗДЕЛИЯ
AEROSOL GENERATING DEVICE CONTAINING A CHAMBER FOR RECEIVING AEROSOL GENERATING ARTICLE

Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль устройству, предназначенному для использования с генерирующим аэрозоль изделием для генерирования вдыхаемого аэрозоля путем нагрева образующего аэрозоль субстрата, заключенного внутри указанного изделия. Настоящее изобретение также относится к генерирующей аэрозоль системе, содержащей такое устройство и такое изделие.
Из уровня техники общеизвестны генерирующие аэрозоль устройства для генерирования вдыхаемого аэрозоля путем нагрева образующего аэрозоль субстрата. Такие устройства могут содержать нагревательный элемент, в частности резистивный нагревательный элемент или индукционный нагревательный элемент, для нагрева образующего аэрозоль субстрата внутри устройства. Сам субстрат может представлять собой неотъемлемую часть генерирующего аэрозоль изделия, которое может быть по меньшей мере частично размещено в камере указанного устройства. Указанная камера может быть выполнена с такими размерами, чтобы была обеспечена возможность сравнительно плотной вставки генерирующего аэрозоль изделия для удержания этого изделия в указанной камере во время использования устройства. Однако плотная вставка может приводить к нежелательным потерям тепла вследствие непосредственной теплопередачи от генерирующего аэрозоль изделия на внутреннюю поверхность указанной камеры. В дополнение, при плотной вставке изделия в указанную камеру, образование конденсата внутри указанной камеры может приводить к нежелательному увлажнению изделия, в частности заключенного в нем субстрата. Такое образование конденсата может происходить при охлаждении испаренных соединений образующего аэрозоль субстрата при контакте с теми участками стенок камеры, которые находятся при температурах ниже точки росы. Кроме того, плотная вставка может ограничивать поток воздуха через указанную камеру, что, в свою очередь, может негативно влиять на управление потоком воздуха и, таким образом, приводить к высокому сопротивлению втягиванию (resistance to draw, RTD). Это относится, в частности, к устройствам, в которых проход для потока воздуха проходит вдоль внутренней поверхности указанной камеры, например между внутренней поверхностью указанной камеры и наружной поверхностью генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в указанной камере. Плотная вставка также может приводить к повреждениям или даже поломке генерирующего аэрозоль изделия при его вставке в указанную камеру и извлечении из нее. Это может приводить к образованию мусора в камере. Мусор в камере может негативно влиять на последующие ощущения от вдыхания при использовании другого генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, должно быть проведено удаление мусора из указанной камеры или ее очистка, что создает больше неудобств для пользователя.
С другой стороны, необходима достаточно плотная вставка для предотвращения смещения или даже выпадения изделия из устройства во время использования. Это тем более важно с учетом того, что многие образующие аэрозоль субстраты имеют тенденцию к сжатию во время использования, что может приводить к ослаблению удержания изделия в указанной камере.
Следовательно, было бы желательно иметь генерирующее аэрозоль устройство и генерирующую аэрозоль систему с преимуществами решений предшествующего уровня техники, но со смягчением их ограничений. В частности, существует потребность в генерирующем аэрозоль устройстве и соответствующей системе, обеспечивающих улучшенное удержание генерирующего аэрозоль изделия в камере указанного устройства, а также улучшенное управление потоком воздуха через указанную камеру.
Согласно аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль устройство для использования с генерирующим аэрозоль изделием. Генерирующее аэрозоль устройство содержит камеру. Указанная камера может представлять собой камеру для съемного размещения по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия. Вдоль центральной оси указанной камеры внутренняя поверхность указанной камеры может содержать первый осевой участок. Внутренняя поверхность указанной камеры может содержать второй осевой участок. Первый осевой участок может быть расположен ближе к ближнему концу камеры, чем второй осевой участок. Второй осевой участок может быть рифленым. Второй осевой участок может быть рифленым и содержать указанное множество углублений. Указанное множество углублений могут проходить наружу от области базового уровня второго осевого участка. Указанное множество углублений могут проходить радиально наружу от области базового уровня второго осевого участка в направлении удаления от центральной оси. Первый осевой участок содержит указанное множество первых выступов. Указанное множество первых выступов могут быть выполнены с возможностью контакта по меньшей мере с той частью генерирующего аэрозоль изделия, которая размещается в указанной камере. Указанное множество первых выступов могут проходить от области базового уровня первого осевого участка. Указанное множество первых выступов могут проходить от области базового уровня первого осевого участка по направлению к центральной оси за пределы области базового уровня второго осевого участка.
Согласно аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль устройство для использования с указанным генерирующим аэрозоль изделием. Генерирующее аэрозоль устройство содержит камеру для съемного размещения по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия. Вдоль центральной оси указанной камеры внутренняя поверхность указанной камеры содержит первый осевой участок и второй осевой участок, причем первый осевой участок расположен ближе к ближнему концу указанной камеры, чем второй осевой участок. Второй осевой участок является рифленым и содержит множество углублений, которые проходят от области базового уровня второго осевого участка наружу, в частности радиально наружу, в направлении удаления от центральной оси. Первый осевой участок содержит множество первых выступов, выполненных с возможностью контакта по меньшей мере с той частью генерирующего аэрозоль изделия, которая размещается в указанной камере, и проходящих от области базового уровня первого осевого участка по направлению к центральной оси за пределы области базового уровня второго осевого участка.
Кроме того, внутренняя поверхность указанной камеры может содержать третий осевой участок вдоль центральной оси указанной камеры. Третий осевой участок расположена ближе к дальнему концу камеры, чем второй осевой участок. Третий осевой участок содержит указанное множество вторых выступов, выполненных с возможностью контакта по меньшей мере с той частью генерирующего аэрозоль изделия, которая размещается в указанной камере. Указанное множество вторых выступов проходят от области базового уровня третьего осевого участка по направлению к центральной оси за пределы области базового уровня второго осевого участка. Как будет более подробно описано ниже, третий осевой участок может быть обеспечен, в частности, в том случае, если изделие содержит два опорных элемента и субстратный элемент, расположенный между двумя указанными опорными элементами.
Благодаря указанному множеству первых выступов и указанному необязательному множеству вторых выступов, проходящих по направлению к центральной оси за пределы области базового уровня второго осевого участка, генерирующее аэрозоль изделие не находится в физическом контакте со вторым осевым участком при размещении в указанной камере. Соответственно, предотвращается любая непосредственная теплопередача от генерирующего аэрозоль изделия на второй осевой участок. В качестве преимущества, это приводит к снижению нежелательных потерь тепла и, таким образом, к повышению эффективности нагрева. Кроме того, поскольку отсутствует непосредственный физический контакт между вторым осевым участком и теми частями изделия, которые непосредственно обращены ко второму осевому участку при размещении изделия в указанной камере, предотвращается увлажнение изделия вследствие конденсации по меньшей мере в этих частях.
Кроме того, следует понимать, что генерирующее аэрозоль изделие находится в контакте лишь с соответствующими первыми и вторыми выступами первого и второго осевых участков. Соответственно, поверхность контакта между изделием и указанной камерой уменьшена по сравнению с камерой, не имеющей выступов. Таким образом дополнительно уменьшен кондуктивный теплообмен между генерирующим аэрозоль изделием и окружающей камерой, а также увлажнение изделия. Предпочтительно, указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов содержат поверхность контакта для контакта с генерирующим аэрозоль изделием. Форма поверхности контакта адаптирована к форме соответствующей части генерирующего аэрозоль изделия, с которой соответствующая поверхность контакта входит в контакт при вставке изделия в указанную камеру. Поверхность контакта может быть криволинейной или закругленной для предотвращения повреждения генерирующего аэрозоль изделия.
Кроме того, уменьшенная площадь поверхности контакта между изделием и указанной камерой облегчает вставку и удаление изделия, поскольку уменьшенная площадь поверхности контакта уменьшает силы трения, которые необходимо преодолеть при перемещении изделия в камеру или из нее.
Хотя генерирующее аэрозоль изделие не находится в физическом контакте со вторым осевым участком, оно по-прежнему надежно удерживается в указанной камере посредством первых выступов первого осевого участка. Если присутствует третий осевой участок, то генерирующее аэрозоль изделие удерживается еще более надежно. В частности, благодаря локальной природе контакта между генерирующим аэрозоль изделием и первыми выступами и необязательными вторыми выступами, удерживающее давление между изделием и указанными выступами локально повышено, так что указанные выступы способны образовывать увеличенные локальные углубления в генерирующем аэрозоль изделии. В качестве преимущества,, указанные локальные углубления обеспечивают возможность компенсации сжатия изделия во время использования. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в снижении риска смещения или выпадения изделия из генерирующего аэрозоль устройства.
Указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов расположены на расстоянии друг от друга таким образом, что между смежными первыми выступами и смежными вторыми выступами соответственно образован проход для потока воздуха вдоль указанной внутренней поверхности.
Что касается указанного прохода для потока воздуха вдоль указанной внутренней поверхности, то рифленый второй осевой участок, в частности указанное множество углублений, приводит к турбулентности потока воздуха вдоль второго осевого участка. Эффект от рифленого второго осевого участка представляет собой тот же самый эффект, что и используемый для улучшения аэродинамических характеристик мячей для гольфа. Указанное множество углублений на втором осевом участке создает тонкий турбулентный граничный слой воздуха, который прилегает к внутренней поверхности указанной камеры. По сравнению с обычными генерирующими аэрозоль системами, турбулентный поток воздуха способствует обеспечению улучшенных характеристик аэрозоля, например улучшенного вкусового профиля, улучшенного профиля доставки никотина с течением времени и т.д. Кроме того, турбулентный поток воздуха обеспечивает преимущество, состоящее в обеспечении достаточного теплообмена с воздухом, протекающим вокруг изделия.
Аналогичным образом, указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов образуют широкую многомерную матрицу каналов для потока воздуха, которые также содействуют турбулентному потоку воздуха.
Предпочтительно, имеет место проход для потока воздуха, проходящий вдоль внутренней поверхности указанной камеры от ближнего конца камеры к дальнему концу камеры. По отношению к этому проходу для потока воздуха, указанный первый осевой участок расположен раньше по потоку относительно второго осевого участка. Аналогичным образом, необязательный третий осевой участок расположен дальше по потоку относительно второго осевого участка по отношению к указанному каналу для потока воздуха.
В целом, первый осевой участок и второй осевой участок могут рассматриваться как поверхности, содержащие вершины и впадины, причем указанные вершины соответствуют тем областям первых и вторых выступов, которые имеют наименьшее расстояние до центральной оси или являются ближайшими к ней, а указанные впадины соответствуют тем областям между смежными выступами, которые включают в себя указанные области базового уровня и имеют наибольшее расстояние до центральной оси или находятся на наибольшем удалении от центральной оси. Первые выступы и необязательные вторые выступы представляют собой часть первого осевого участка и необязательного третьего осевого участка соответственно и, следовательно, они представляют собой часть внутренней поверхности указанной камеры.
Аналогичным образом, второй осевой участок может рассматриваться как поверхность, которая содержит плоскость, соответствующую области базового уровня, и множество углублений в этой плоскости. Указанные углубления представляют собой часть второго осевого участка и, следовательно, они тоже представляют собой часть внутренней поверхности указанной камеры.
В целом, количество углублений указанного множества, их форма и расстояние между ними могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечивался турбулентный поток воздуха вдоль второго осевого участка.
Предпочтительно, по меньшей мере одно углубление из указанного множества углублений, в частности каждое углубление из указанного множества углублений, имеет коническую форму, или форму усеченного конуса, или пирамидальную форму, или форму вмятины, или форму усеченной пирамиды, или куполообразную форму, или форму кубоида, или частично сферическую форму, или цилиндрическую форму, или трехгранную форму, или многогранную форму. Любая из этих форм подходит для обеспечения турбулентного потока воздуха вдоль второго осевого участка.
В частности, указанные углубления могут представлять собой по существу точечные углубления. Иначе говоря, указанные углубления могут представлять собой по существу локализованные и одиночные углубления, причем размер по глубине указанных углублений имеет тот же порядок величины, что и размер по ширине указанных углублений, перпендикулярный размеру по глубине указанных углублений. В некоторых вариантах осуществления указанные углубления могут быть взаимосвязанными. В некоторых вариантах осуществления указанные углубления могут не быть взаимосвязанными.
Открытая область по меньшей мере одного из указанного множества углублений, в частности открытая область каждого из указанного множества углублений, может иметь круглую форму, или овальную форму, или эллиптическую форму, или прямоугольную форму, или квадратную форму, или ромбовидную форму, или параллелограммную форму, или треугольную форму, или шестиугольную форму, или многоугольную форму. В данном контексте открытая область относится к соответствующему основанию вышеупомянутых форм. Например, в случае пирамидальной формы или формы вмятины, открытая область соответствует основанию пирамиды.
На создание турбулентного воздушного потока вдоль указанной внутренней поверхности может существенно влиять размер по глубине указанных углублений. Предпочтительно, по меньшей мере одно углубление из указанного множества углублений, в частности каждое углубление из указанного множества углублений, имеет размер по глубине в направлении нормали к открытой области соответствующего углубления, находящийся в диапазоне от 0,25 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,5 миллиметра до 1 миллиметра. Эти значения особо благоприятны для улучшенного управления потоком воздуха через устройство. Предпочтительно, все углубления второго осевого участка имеют одинаковый размер по глубине.
На создание турбулентного потока воздуха также может влиять плотность указанных углублений. Предпочтительно, плотность указанного множества углублений может находиться в диапазоне от 0,1 до 1,0 углубления на квадратный миллиметр, предпочтительно от 0,2 до 0,7 углубления на квадратный миллиметр. Эти значения также оказались благоприятны с точки зрения улучшенного управления потоком воздуха через устройство. Как использовано в настоящем документе, плотность на квадратный миллиметр относится к огибающей поверхности, касательной к каждой точке области базового уровня второго осевого участка. Иначе говоря, плотность на квадратный миллиметр относится не к фактическому проценту площади «рифленого» второго осевого участка, а к проценту площади проекции второго осевого участка на его область базового уровня в направлении нормали к указанной области базового уровня.
Аналогичным образом, процент области базового уровня второго осевого участка относительно огибающей поверхности, касательной к каждой точке области базового уровня второго осевого участка может находиться в диапазоне от 2 процентов до 50 процентов, в частности от 10 процентов до 40 процентов.
Предпочтительно, указанное множество углублений расположено в виде регулярного рисунка. Регулярный рисунок особенно подходит для обеспечения турбулентного потока воздуха. В дополнение, регулярный рисунок прост в изготовлении.
Область базового уровня второго осевого участка может представлять собой когерентную область. Иначе говоря, каждая секция области базового уровня соединена с любой другой секцией области базового уровня либо непосредственно, либо опосредованно через одну или более других секций указанной области базового уровня. Иначе говоря, область базового уровня, не имеет изолированных секций.
Предпочтительно, область базового уровня второго осевого участка имеет шестиугольный сетчатый рисунок. Шестиугольный сетчатый рисунок обеспечивает возможность очень компактного расположения указанных углублений и, таким образом, высокую плотность указанного множества углублений. В качестве альтернативы, область базового уровня второго осевого участка может иметь перекрестный сетчатый рисунок.
Количество выступов, их форма и расстояние между ними в указанном множестве первых выступов и указанном необязательном множестве вторых выступов могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить их контакт с достаточной частью генерирующего аэрозоль изделия, в частности надежное удержание изделия в указанной камере, и одновременно с этим обеспечить возможность создания достаточного потока воздуха вдоль внутренней поверхности камеры, в частности между наружной поверхностью изделия и внутренней поверхностью указанной камеры.
Предпочтительно, по меньшей мере один, в частности каждый, из указанного множества первых выступов имеет коническую форму, или форму усеченного конуса, или пирамидальную форму, или форму бугорка, или форму усеченной пирамиды, или куполообразную форму, или форму кубоида, или частично сферическую форму, или цилиндрическую форму, или трехгранную форму, или многогранную форму. Аналогичным образом, по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного необязательного множества вторых выступов может иметь коническую форму или форму усеченного конуса, или пирамидальную форму, или форму бугорка, или форму усеченной пирамиды, или куполообразную форму, или форму кубоида, или частично сферическую форму, или цилиндрическую форму, или трехгранную форму, или многогранную форму. Любая из этих форм оказывается полезной для создания широкой многомерной матрицы каналов для потока воздуха для обеспечения турбулентного потока воздуха.
Первые выступы и необязательные вторые выступы могут представлять собой по существу точечные выступы, то есть они могут быть по существу локализованы в единственном числе в случае любой из вышеупомянутых форм. В качестве преимущества, это приводит к точечному контакту между указанными выступами и генерирующим аэрозоль изделием. Точечный контакт является особенно полезным с точки зрения пониженного увлажнения изделия и пониженной теплопередачи от генерирующего аэрозоль изделия в окружающую камеру. В дополнение, например, по сравнению с линейным контактом с ребрами или даже полным контактом с гладкой стенкой, точечный контакт облегчает вставку и извлечение изделия, поскольку уменьшенная площадь поверхности контакта уменьшает силы трения, которые необходимо преодолеть при перемещении изделия в камеру или из нее. Кроме того, точечная форма первых выступов и необязательных вторых выступов способствует, в частности, созданию турбулентного потока воздуха в области первого и необязательного третьего осевых участков, благодаря широкой многомерной матрице каналов для потока воздуха, образованных между первыми выступами и необязательными вторыми выступами,
В качестве альтернативы, форма указанного множества первых выступов и указанного необязательного множества вторых выступов может быть выбрана таким образом, чтобы имел место линейный контакт между соответствующими выступами и генерирующим аэрозоль изделием. В частности, по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного множества первых выступов может проходить в направлении, проходящем по существу вдоль центральной оси указанной камеры. Аналогичным образом, по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного необязательного множества вторых выступов может проходить в направлении, проходящем по существу вдоль центральной оси указанной камеры.
Направление, проходящее по существу вдоль центральной оси, может быть параллельно этой центральной оси, в частности, в случае, если указанная камера является по существу цилиндрической. Соответственно, по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного множества первых выступов может проходить параллельно центральной оси. Аналогичным образом, по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного необязательного множества вторых выступов может проходить параллельно центральной оси.
Направление прохождения соответствующих выступов по существу вдоль центральной оси может иметь наклон относительно центральной оси (например, на величину от 2 градусов до 5 градусов), но все равно лежать в соответствующей общей плоскости с центральной осью. Последний случай особенно применим к по существу сужающейся, например конической или усеченной конической, камере. Таким образом, в целом, по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного множества первых выступов может проходить вдоль соответствующей плоскости, содержащей центральную ось. Аналогичным образом, по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного необязательного множества вторых выступов, может проходить вдоль соответствующей плоскости, содержащей центральную ось.
В качестве преимущества, направление прохождения соответствующих выступов по существу вдоль центральной оси способствует вставке генерирующего аэрозоль изделия в указанную камеру и извлечению из нее. Это имеет место, в частности, в том случае, если направление вставки соответствует направлению центральной оси.
Например, по меньшей мере один, в частности каждый, из указанного множества первых выступов может содержать ребро, или быть выполнен в виде ребра, или представлять собой ребро. Аналогичным образом, по меньшей мере один, в частности каждый, из указанного множества вторых выступов может содержать ребро, или быть выполнен в виде ребра, или представлять собой ребро. Предпочтительно, указанные одно или более ребер проходят по существу вдоль направления центральной оси, как описано выше, то есть параллельно центральной оси или в общем направлении центральной оси. Указанные одно или более ребер могут иметь по существу треугольную форму поперечного сечения. В качестве альтернативы, указанные одно или более ребер могут иметь по существу прямоугольную, или по существу трапециевидную, или по существу полуовальную, или по существу полукруглую форму поперечного сечения.
По меньшей мере один, в частности каждый, из указанного множества первых выступов и/или по меньшей мере один, в частности каждый, из указанного множества вторых выступов, могут быть скошенными, или они могут содержать по меньшей мере один скос. Предпочтительно, соответствующие выступы могут быть скошены со стороны, обращенной к отверстию для вставки в указанной камере, или они могут содержать по меньшей мере один скос, обращенный к отверстию для вставки в указанной камере. В качестве преимущества, это способствует вставке изделия в указанную камеру. Аналогичным образом, соответствующие выступы могут быть скошены со стороны, обращенной в сторону от отверстия для вставки в указанной камере, или они могут содержать по меньшей мере один скос, обращенный в сторону от отверстия для вставки в указанной камере. В качестве преимущества, это способствует извлечению изделия из указанной камеры.
На виде в направлении центральной оси, указанное множество первых выступов и указанное множество вторых выступов могут быть расположены таким образом, чтобы местоположение каждого из первых выступов совпадало с местоположением соответствующего второго выступа. В частности, указанное множество первых выступов и указанное множество вторых выступов могут быть расположены таким образом, чтобы каждый из первых выступов был наложен на соответствующий второй выступ на виде в направлении центральной оси.
В целом, указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов содержат по меньшей мере два первых и вторых выступа соответственно. В частности, указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов могут содержать два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять, одиннадцать, двенадцать или более первых выступов и вторых выступов соответственно. Если внутренняя поверхность указанной камеры содержит лишь первый и второй осевые участки, но не третий осевой участок, то может быть достаточно, чтобы первый осевой участок содержал три выступа, которые могут быть равномерно распределены вдоль внутренней окружности указанной камеры. Аналогичным образом, если внутренняя поверхность камеры содержит также третий осевой участок, то каждый из первого и третьего осевых участков может содержать два выступа, расположенных один напротив другого, причем первые выступы первого осевого участка смещены на 90 градусов по отношению ко вторым выступам третьего осевого участка. Любые из вышеупомянутых количеств обеспечивают разумный баланс между достаточно надежным удержанием изделия и достаточным ослаблением вышеописанных негативных эффектов. Эти количества применяются, в частности, для тех форм выступов, которые обеспечивают линейный контакт между выступами и генерирующим аэрозоль изделием.
Если первые и необязательные третьи выступы имеют одну из вышеупомянутых точечных форм выступа, то количество выступов может быть больше. Соответственно, плотность указанного множества первых выступов и/или плотность указанного необязательного множества вторых выступов могут находиться в диапазоне от 0,25 до 1,5 выступа на квадратный миллиметр, в частности от 0,5 до 0,75 выступа на квадратный миллиметр. В данном случае плотность на квадратный миллиметр снова относится к огибающей поверхности, касательной к каждой точке области базового уровня первого осевого участка и необязательного третьего осевого участка соответственно. Иначе говоря, соответствующая плотность на квадратный миллиметр относится не к фактическому проценту площади «нечетных» первого и третьего осевых участков, а к соответствующей проекции первого и третьего осевых участков по нормали на соответствующую область базового уровня. Плотность указанного множества первых выступов может быть больше, равна или меньше плотности указанного необязательного множества вторых выступов. Аналогичным образом, плотность указанного множества первых выступов и/или плотность указанного множества вторых выступов могут быть больше, равны или меньше плотности указанного множества углублений второго осевого участка.
Размер по высоте первых выступов и необязательных вторых выступов определяет ширину прохода для потока воздуха, который образован между первыми выступами и необязательными вторыми выступами, в частности между наружной поверхностью изделия, размещенного в указанной камере, и соответствующей областью базового уровня первого осевого участка и необязательного третьего осевого участка. По меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного множества первых выступов может иметь размер по высоте в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,75 миллиметра до 1,5 миллиметра. Аналогичным образом, по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного множества вторых выступов имеет размер по высоте в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,75 миллиметра до 1,5 миллиметра. Эти значения высоты оказались особенно благоприятны о для обеспечения улучшенного управления потоком воздуха. В данном случае размер по высоте первых и необязательных вторых выступов определяется как расстояние между вершиной соответствующего выступа и смежной частью соответствующей области базового уровня, если смотреть по направлению к центральной оси, предпочтительно, перпендикулярно центральной оси. Предпочтительно, все первые выступы имеют одинаковый размер по высоте. Аналогичным образом, все вторые выступы, если они присутствуют, могут иметь одинаковый размер по высоте.
Указанное множество первых выступов и/или указанное необязательное множество вторых выступов могут быть расположены в виде регулярного рисунка. Указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов соответственно могут быть равномерно распределены вдоль внутренней окружности указанной камеры. В частности, указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов соответственно могут быть расположены через равные промежутки и отделены друг от друга соответствующими впадинами (промежутками), расположенными между каждыми двумя смежными выступами. В качестве преимущества, регулярный рисунок обеспечивает равномерное и, таким образом, особо надежное удержание генерирующего аэрозоль изделия.
Аналогично области базового уровня второго осевого участка, каждая из области базового уровня первого осевого участка, и области базового уровня необязательного третьего осевого участка представляет собой когерентную область. Область базового уровня первого осевого участка и область базового уровня необязательного третьего осевого участка, не имеют изолированных секций.
Предпочтительно, по меньшей мере одна из области базового уровня первого осевого участка и области базового уровня необязательного третьего осевого участка имеет перекрестный сетчатый рисунок. Перекрестный рисунок соответствующей области базового уровня обеспечивает линейные проходы для воздушного потока между первыми и вторыми выступами.
В качестве альтернативы, по меньшей мере одна из области базового уровня первого осевого участка и области базового уровня необязательного третьего осевого участка может иметь шестиугольный сетчатый рисунок.
В качестве преимущества, количество выступов, их форма и расстояние между ними в указанном множестве первых выступов и указанном необязательном множестве вторых выступов соответственно могут быть выбраны таким образом, чтобы при вставке генерирующего аэрозоль изделия в камеру устройства сопротивление втягиванию (RTD) находилось в требуемом диапазоне. Сопротивление втягиванию может находиться в диапазоне от 70 мм WG (миллиметров водяного столба) до 120 мм WG (миллиметров водяного столба). Предпочтительно, сопротивление втягиванию (RTD) может составлять от 40 мм WG (миллиметров водяного столба) до 70 мм WG (миллиметров водяного столба), в частности от 45 мм WG (миллиметров водяного столба) до 65 мм WG (миллиметров водяного столба), например 55 мм WG (миллиметров водяного столба).
Указанная камера может иметь по существу цилиндрическую форму. Как использовано в настоящем документе, выражение «по существу, цилиндрическая форма» относится к форме указанной камеры, когда указанные выступы и углубления маскированы, или без учета каких-либо выступов и углублений. Иначе говоря, выражение «по существу, цилиндрическая стержневая форма» относится к форме указанной камеры, определяемой соответствующей областью базового уровня первого, второго и необязательного третьего осевых участков. В случае если указанная камера является по существу цилиндрической, указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов проходят за пределы второго осевого участка в сторону центральной оси в радиальном направлении внутрь. В частности, любые расстояния между внутренней поверхностью и центральной осью измеряются в радиальном направлении относительно центральной оси, то есть в направлении, перпендикулярном центральной оси. Предпочтительно, огибающая поверхность, пересекающая вершину каждого выступа из указанного множества первых выступов, предпочтительно также имеет по существу цилиндрическую форму. Аналогичным образом, огибающая поверхность, пересекающая нижнюю точку каждого углубления указанного множества углублений, также может иметь по существу цилиндрическую форму. Огибающая поверхность, пересекающая вершину каждого выступа указанного необязательного множества вторых выступов, при их наличии, предпочтительно также имеет по существу цилиндрическую форму.
В качестве альтернативы, указанная камера может иметь по существу сужающуюся, в частности по существу коническую или по существу форму усеченного конуса. Как использовано в настоящем документе, выражение «по существу, сужающаяся, в частности по существу коническая или по существу усеченная коническая форма», как и в предыдущем случае, относится к форме камеры, когда указанные выступы и углубления маскированы, или без учета каких-либо выступов и углублений, то есть к форме камеры, определяемой соответствующей областью базового уровня первого, второго и необязательного третьего осевых участков. Для любой из этих форм любые расстояния между внутренней поверхностью и центральной осью предпочтительно измеряются перпендикулярно поверхности по существу сужающейся, в частности по существу конической или по существу усеченной конической формы, то есть по нормали к соответствующей области базового уровня первого, второго и необязательного третьего осевых участков. Предпочтительно, огибающая поверхность, пересекающая вершину каждого выступа указанного множества первых выступов, также имеет по существу сужающуюся, в частности по существу коническую или по существу форму усеченного конуса. Аналогичным образом, огибающая поверхность, пересекающая нижнюю точку каждого углубления указанного множества вторых углублений, также может иметь по существу сужающуюся, в частности по существу коническую или по существу форму усеченного конуса. Аналогичным образом, огибающая поверхность, пересекающая вершину каждого выступа указанного множества вторых выступов, также может иметь, по существу, сужающуюся, в частности, по существу, коническую или, по существу, усеченно-коническую форму.
Предпочтительно, указанная камера имеет по существу круглое сечение на виде в плоскости, перпендикулярной центральной оси. В частности, второй осевой участок может иметь круглое сечение на виде в плоскости, перпендикулярной центральной оси. Аналогичным образом, по меньшей мере один из первого осевого участка и необязательного третьего осевого участка может иметь по существу круглое сечение на виде в плоскости, перпендикулярной центральной оси, без учета первых выступов или вторых выступов соответственно.
В качестве альтернативы, указанная камера также может иметь по существу эллиптическое сечение, или по существу овальное сечение, или по существу квадратное сечение или по существу прямоугольное сечение, или по существу треугольное сечение или по существу многоугольное сечение. Как использовано в настоящем документе, вышеупомянутые формы сечения предпочтительно относятся к форме сечения указанной камеры без учета каких-либо выступов.
Аналогичным образом, огибающая кривая вокруг центральной оси, пересекающая вершину каждого выступа указанного множества первых выступов или указанного необязательного множества вторых выступов соответственно, может иметь одно из следующего: по существу круглую форму, или по существу эллиптическую форму, или по существу овальную форму или по существу квадратную форму или по существу прямоугольную форму, или по существу треугольную форму, или по существу многоугольную форму. Предпочтительно, форма огибающей кривой вокруг центральной оси, которая пересекает вершину каждого выступа указанного множества первых выступов или указанного множества вторых выступов соответственно, соответствует форме сечения генерирующего аэрозоль изделия, подлежащего размещению в указанной камере.
Указанная камера может содержать отверстие для вставки, через которое обеспечивается возможность вставки генерирующего аэрозоль изделия в указанную камеру. Как использовано в настоящем документе, направление, в котором вставляют генерирующее аэрозоль изделие, именуется направлением вставки. Предпочтительно, направление вставки соответствует протяженности центральной оси указанной камеры. После вставки в указанную камеру, по меньшей мере часть генерирующего аэрозоль изделия может по-прежнему проходить наружу через указанное отверстие для вставки. Проходящая наружу часть предпочтительно выполнена с возможностью взаимодействия с пользователем, в частности с возможностью введения в рот пользователя. Таким образом, во время использования устройства отверстие для вставки может находиться вблизи рта пользователя. Соответственно, отверстие для вставки может быть расположено на ближнем конце генерирующего аэрозоль устройства, в частности на ближнем конце указанной камеры.
В качестве альтернативы, указанная камера может быть доступна сбоку относительно центральной оси. Иначе говоря, генерирующее аэрозоль изделие может быть вставлено в указанную камеру сбоку относительно центральной оси. В дополнение к доступности в боковом направлении, приемная камера может дополнительно содержать отверстие, через которое по меньшей мере часть генерирующего аэрозоль изделия после вставки в приемную камеру может проходить наружу, в частности, в направлении, соответствующем направлению центральной оси приемной камеры. Например, генерирующее аэрозоль устройство может содержать боковое отверстие для вставки, обеспечивающее возможность доступа к указанной камере сбоку относительно центральной оси. Устройство может дополнительно содержать крышку для покрытия бокового отверстия для вставки в указанной камере. Крышка может быть съемно прикреплена к основному корпусу генерирующего аэрозоль устройства. В частности, крышка может быть шарнирной, то есть крышка может быть прикреплена к основному корпусу генерирующего аэрозоль устройства с помощью шарниров. Аналогичным образом, генерирующее аэрозоль устройство может содержать две части кожуха, каждая из которых образует часть камеры. Две указанных части кожуха могут быть соединены друг с другом с помощью шарниров, что обеспечивает возможность перемещения двух указанных частей кожуха между открытым положением и закрытым положением, причем внутренняя область камеры доступна в открытом положении.
В целом, длина первого осевого участка, второго осевого участка и промежуточного осевого участка может зависеть от конструкции генерирующего аэрозоль изделия, подлежащего размещению и удержанию в приемной камере. Как будет более подробно описано ниже, изделие может содержать различные элементы. В частности, если генерирующее аэрозоль изделие по существу имеет форму стержня, то это изделие может содержать различные элементы, последовательно расположенные вдоль продольной оси изделия. Предпочтительно, каждый участок внутренней поверхности приемной камеры, то есть первый осевой участок, второй осевой участок и промежуточный осевой участок, назначены конкретному элементу генерирующего аэрозоль изделия.
Второй осевой участок может иметь длину, составляющую по меньшей мере 20 процентов от длины внутренней поверхности или указанной камеры в направлении центральной оси. Предпочтительно, второй участок имеет длину, находящуюся в диапазоне от 20 процентов до 40 процентов, в частности от 25 процентов до 40 процентов, в частности от 30 процентов до 35 процентов, от длины внутренней поверхности или указанной камеры. В качестве преимущества, такие значения длины обеспечивают достаточное уменьшение вышеописанных негативных эффектов и, в дополнение, они обеспечивают турбулентность потока воздуха вдоль второго осевого участка. Первый осевой участок и второй осевой участок могут иметь равную длину в направлении центральной оси. В качестве альтернативы, первый осевой участок и второй осевой участок могут иметь разную длину в направлении центральной оси.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать один или более концевых стопоров, расположенных внутри указанной камеры, в частности на дальнем конце указанной камеры. Указанные один или более концевых стопоров предпочтительно выполнены с возможностью ограничения глубины вставки генерирующего аэрозоль изделия в указанную камеру. В частности, указанные один или более концевых стопоров могут быть выполнены с возможностью предотвращения упирания генерирующего аэрозоль изделия во внутреннюю поверхность указанной камеры на дальнем конце указанной камеры, противоположном отверстию для вставки в указанной камере на ближнем конце указанной камеры. Таким образом, указанные один или более концевых стопоров обеспечивают преимущество, состоящее в обеспечении свободного пространства внутри дальней части указанной камеры, что обеспечивает возможность свободного протекания потока воздуха между дальним концом указанной камеры и дальним концом генерирующего аэрозоль изделия при размещении изделия в указанной камере. Указанные один или более концевых стопоров могут содержать контактную поверхность, в которую генерирующее аэрозоль изделие, в частности дальний конец генерирующего аэрозоль изделия, может упираться при размещении изделия в указанной камере.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство может содержать множество отдельных концевых стопоров, например три концевых стопора, которые расположены внутри указанной камеры, в частности на дальнем конце указанной камеры.
Указанное множество концевых стопоров могут быть расположены симметрично вокруг центральной оси. В частности, указанное множество концевых стопоров могут быть расположены через равные промежутки вокруг центральной оси. Как описано выше, это обеспечивает возможность свободного протекания потока воздуха вокруг концевых стопоров и изделия, размещенного в указанной камере.
Указанные один или более концевых стопоров предпочтительно имеют размер в направлении центральной оси в диапазоне от 0,5 миллиметра до 5 миллиметров, в частности в диапазоне от 1 миллиметра до 4 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 1 миллиметра до 2 миллиметров, например 1,4 миллиметра.
Указанные один или более концевых стопоров предпочтительно имеют такие форму и размер, что они проходят по направлению к центральной оси за пределы указанного множества первых выступов и указанного множества вторых выступов. Указанные один или более концевых стопоров предпочтительно имеют радиальную протяженность перпендикулярно центральной оси в диапазоне от 0,7 миллиметра до 6 миллиметров, в частности в диапазоне от 1 миллиметра до 5 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 2 миллиметров до 4 миллиметров.
Предпочтительно, указанные один или более концевых стопоров могут иметь форму кольцевого сегмента, в частности, если указанная камера имеет по существу цилиндрическую форму. Кольцевой сегмент может иметь размер по высоте в направлении центральной оси и радиальный размер, перпендикулярный центральной оси. Как указано выше, размер по высоте кольцевого сегмента может находиться в диапазоне от 0,5 миллиметра до 5 миллиметров, в частности в диапазоне от 1 миллиметра до 4 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 1 миллиметра до 2 миллиметров. Радиальный размер кольцевого сегмента может находиться в диапазоне от 0,7 миллиметра до 6 миллиметров, в частности в диапазоне от 1 миллиметра до 5 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 1 миллиметра до 3 миллиметров, например 1,3 миллиметра.
Например, указанная камера может быть выполнена в виде удлиненной полости, содержащей дно на дальнем конце указанной камеры. В данной конфигурации указанные один или более концевых стопоров могут быть расположены внутри указанной камеры таким образом, чтобы выступать от дна на дальнем конце в направлении ближнего конца указанной камеры, в частности в направлении, противоположном направлению вставки изделия.
Область базового уровня первого осевого участка и область базового уровня второго осевого участка могут быть расположены на общей охватывающей поверхности, в частности на общей цилиндрической, конической или усеченной конической охватывающей поверхности. Область базового уровня первого осевого участка и область базового уровня необязательного третьего осевого участка могут быть расположены на общей охватывающей поверхности, в частности на общей цилиндрической, конической или усеченной конической охватывающей поверхности. Область базового уровня второго осевого участка и область базового уровня необязательного третьего осевого участка могут быть расположены на общей охватывающей поверхности, в частности на общей цилиндрической, конической или усеченной конической охватывающей поверхности. Область базового уровня первого осевого участка область базового уровня второго осевого участка и область базового уровня необязательного третьего осевого участка могут быть расположены на общей охватывающей поверхности, в частности на общей цилиндрической, конической или усеченной конической охватывающей поверхности.
Указанная камера может представлять собой компонент из нескольких частей. В частности, указанная камера может содержать первую часть и вторую часть, причем вторая часть предпочтительно вставляется в первую часть. Вторая часть может быть выполнена в виде гильзы. Вторая часть может быть прикреплена к первой части за счет соединения по форме или соединения с геометрическим замыканием. В качестве альтернативы или дополнительно, вторая часть может быть прикреплена к первой части за счет фрикционной посадки или защелкивающегося соединения. Предпочтительно, вторая часть содержит указанный первый осевой участок, в то время как первая часть содержит указанные промежуточный осевой участок и второй осевой участок. Такая конфигурация облегчает изготовление, в частности изготовление методом литья под давлением.
Указанная камера может быть выполнена в виде модуля камеры, в частности в виде трубчатой втулки, которая может быть вставлена в основной корпус генерирующего аэрозоль устройства. В качестве преимущества, это обеспечивает возможность модульной сборки генерирующего аэрозоль устройства.
В качестве альтернативы, по меньшей мере часть указанной камеры может быть выполнена как единое целое с основным корпусом. Благодаря выполнению по меньшей мере части указанной камеры в виде части основного корпуса, обеспечивается возможность уменьшения количества используемых частей для генерирующего аэрозоль устройства.
Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать нагревательное устройство для нагрева образующего аэрозоль субстрата внутри генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в камере устройства. Нагревательное устройство может представлять собой индукционное нагревательное устройство. Индукционное нагревательное устройство может содержать индукционный источник, содержащий индуктор, который выполнен с возможностью генерирования переменного, в частности высокочастотного, магнитного поля внутри указанной камеры. Указанное переменное, в частности высокочастотное, магнитное поле может иметь диапазон от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц). После вставки изделия в указанную камеру используют переменное электромагнитное поле для индукционного нагрева токоприемника, который находится в тепловом контакте с подлежащим нагреву образующим аэрозоль субстратом или в тепловой близости к нему. Индуктор может быть расположен таким образом, чтобы окружать по меньшей мере часть указанной камеры или по меньшей мере часть внутренней поверхности указанной камеры соответственно. Индуктор может представлять собой катушку индуктивности, например спиральную катушку, расположенную внутри боковой стенки указанной камеры. Предпочтительно, индуктор может быть расположен таким образом, чтобы окружать по меньшей мере второй осевой участок указанной внутренней поверхности. Более предпочтительно, индуктор может быть расположен таким образом, чтобы окружать лишь второй осевой участок указанной внутренней поверхности. В качестве альтернативы, индуктор может быть расположен таким образом, чтобы дополнительно окружать по меньшей мере частично первый осевой участок и/или третий осевой участок.
В качестве альтернативы, нагревательное устройство может представлять собой резистивное нагревательное устройство, содержащее резистивный нагревательный элемент. Резистивный нагревательный элемент выполнен с возможностью нагрева при протекании через него электрического тока за счет собственного омического сопротивления или резистивной нагрузки резистивного нагревательного элемента. Например, резистивный нагревательный элемент может содержать по меньшей мере одно из следующего: резистивную нагревательную проволоку, резистивную нагревательную дорожку, резистивную нагревательную решетку или резистивную нагревательную сетку. При использовании устройства резистивный нагревательный элемент находится в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом, подлежащим нагреву, или в тепловой близости к нему.
Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать контроллер, выполненный с возможностью управления работой устройства. В частности, контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой нагревательного устройства, предпочтительно в конфигурации с обратной связью, для управления нагревом образующего аэрозоль субстрата до заданной рабочей температуры. Рабочая температура, используемая для нагрева образующего аэрозоль субстрата, может составлять по меньшей мере 180 градусов по Цельсию, в частности по меньшей мере 300 градусов по Цельсию, предпочтительно по меньшей мере 350 градусов по Цельсию, более предпочтительно по меньшей мере 370 градусов по Цельсию, наиболее предпочтительно по меньшей мере 400 градусов по Цельсию.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать источник питания, в частности источник питания постоянного тока, выполненный с возможностью подачи питающего напряжения постоянного тока и питающего постоянного тока на индукционную нагревательную конструкцию. Предпочтительно, источник питания представляет собой батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. В качестве альтернативы, источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке, то есть источник питания может быть перезаряжаемым. Источник питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточной энергии для одного или более сеансов использования. Например, источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного устройства.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать основной корпус, который предпочтительно содержит контроллер и/или источник питания. Кроме того, генерирующее аэрозоль устройство может содержать модуль камеры, размещаемый в полости основного корпуса или прикрепляемый к основному корпусу устройства. Модуль камеры содержит камеру устройства по настоящему изобретению, описанную в данном документе.
Модуль камеры может представлять собой независимый предмет настоящего изобретения. Соответственно, настоящее изобретение дополнительно относится к модулю камеры для использования в генерирующем аэрозоль устройстве, причем модуль камеры содержит камеру для съемного размещения по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия. Вдоль центральной оси указанной камеры внутренняя поверхность указанной камеры содержит первый осевой участок и второй осевой участок. Первый осевой участок расположен ближе к ближнему концу камеры, чем второй осевой участок. Второй осевой участок является рифленым и содержит множество углублений. Указанное множество углублений проходят наружу от области базового уровня второго осевого участка. Указанное множество углублений могут проходить от области базового уровня второго осевого участка радиально наружу в направлении удаления от центральной оси. Первый осевой участок содержит множество первых выступов, выполненных с возможностью контакта по меньшей мере с частью генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в указанной камере. Указанное множество первых выступов проходят от области базового уровня первого осевого участка. Указанное множество первых выступов могут проходить от области базового уровня первого осевого участка по направлению к центральной оси за пределы области базового уровня второго осевого участка.
Модуль камеры может быть выполнен с возможностью размещения в полости основного корпуса генерирующего аэрозоль устройства или с возможностью прикрепления к основному корпусу устройства.
Дополнительные характеристики модуля камеры, в частности самой камеры, уже были описаны выше в отношении генерирующего аэрозоль устройства и применимы в равной степени.
Настоящее изобретение дополнительно относится к генерирующей аэрозоль системе, содержащей генерирующее аэрозоль устройство согласно настоящему изобретению, описанное в данном документе. Система дополнительно содержит генерирующее аэрозоль изделие, содержащее по меньшей мере один образующий аэрозоль субстрат, подлежащий нагреву с помощью указанного устройства, причем по меньшей мере часть изделия выполнена с возможностью съемного размещения или съемно размещена в камере устройства.
Устройство и изделие выполнены таким образом, что при вставке изделия в приемную камеру указанное множество первых выступов и указанное множество вторых выступов контактируют с по меньшей мере частью генерирующего аэрозоль изделия для удержания генерирующего аэрозоль изделия в приемной камере. В отличие от этого, второй участок внутренней поверхности указанной камеры не находится в контакте с генерирующим аэрозоль изделием.
Предпочтительно, форма огибающей кривой вокруг центральной оси, которая пересекает вершину каждого выступа указанного множества первых выступов или указанного необязательного множества вторых выступов соответственно, соответствует форме сечения генерирующего аэрозоль изделия, подлежащего размещению в указанной камере.
Как было описано выше в отношении генерирующего аэрозоль устройства, указанное множество первых выступов и указанное множество вторых выступов расположены на расстоянии друг от друга таким образом, что образованы тракты для потока воздуха между смежными первыми и вторыми выступами соответственно. В качестве преимущества, форма указанного множества первых углублений и указанного необязательного множества вторых выступов соответственно и расстояние между ними могут быть выбраны таким образом, чтобы при вставке генерирующего аэрозоль изделия в камеру устройства сопротивление втягиванию (RTD) находилось в требуемом диапазоне. Сопротивление втягиванию может находиться в диапазоне от 70 мм WG (миллиметров водяного столба) до 120 мм WG (миллиметров водяного столба). Предпочтительно, сопротивление вытягиванию (RTD) может составлять от 40 мм WG (миллиметров водяного столба) до 70 мм WG (миллиметров водяного столба), в частности от 45 мм WG (миллиметров водяного столба) до 65 мм WG (миллиметров водяного столба), например 55 мм WG (миллиметров водяного столба).
Например, генерирующее аэрозоль изделие может содержать следующие элементы: субстратный элемент, опорный элемент, охлаждающий элемент и фильтрующий элемент. Все вышеупомянутые элементы могут быть расположены последовательно вдоль продольной оси изделия в вышеописанном порядке, причем субстратный элемент предпочтительно расположен на дальнем конце изделия, а фильтрующий элемент предпочтительно расположен на ближнем конце изделия. В частности, субстратный элемент расположен дальше по потоку относительно опорного элемента по отношению к потоку воздуха, проходящему через изделие при использовании системы. Каждый из вышеупомянутых элементов может быть по существу цилиндрическим. В частности, все элементы могут иметь одинаковую наружную форму поперечного сечения. В дополнение, указанные элементы могут быть окружены наружной оберткой для удержания элементов вместе и сохранения требуемой формы поперечного сечения стержнеобразного изделия. Предпочтительно, обертка изготовлена из бумаги.
Субстратный элемент предпочтительно содержит по меньшей мере один образующий аэрозоль субстрат, подлежащий нагреву. Если генерирующая аэрозоль система основана на индукционном нагреве, то субстратный элемент может дополнительно содержать токоприемник, который находится в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом или в тепловой близости к нему.
Опорный элемент может содержать полую ацетилцеллюлозную трубку, имеющую свободный центральный проход для воздуха.
Элемент для охлаждения аэрозоля представляет собой элемент, имеющий большую площадь поверхности и низкое сопротивление втягиванию, например, от 15 мм WG (миллиметров водного столба) до 20 мм WG (миллиметров водного столба). При использовании аэрозоль, образуемый летучими соединениями, выделяющимися из субстратного элемента, втягивается через элемент для охлаждения аэрозоля перед переносом к ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия.
Фильтрующий элемент предпочтительно служит в качестве мундштука или в качестве части мундштука вместе с элементом для охлаждения аэрозоля. Как использовано в настоящем документе, термин «мундштук» относится к той части изделия, через которую аэрозоль выходит из генерирующего аэрозоль изделия.
Если генерирующее аэрозоль устройство предназначено для использования с генерирующим аэрозоль изделием, то, согласно вышеописанному конкретному примеру (лишь с одним опорным элементом) камера генерирующего аэрозоль устройства предпочтительно содержит лишь первый осевой участок и второй осевой участок, но не содержит третьего осевого участка. В данной конфигурации устройство и изделие предпочтительно выполнены таким образом, что опорный элемент находится в контакте с первым осевым участком, и что субстратный элемент окружен вторым осевым участком без контакта с этим вторым осевым участком. Однако субстратный элемент может по меньшей мере частично находиться в контакте с первым осевым участком. Таким образом, значения осевой длины первого и второго осевых участков и значения длины опорного элемента и субстратного элемента изделия могут быть выбраны таким образом, чтобы по меньшей мере большая часть, в частности более 50%, субстратного элемента, но предпочтительно весь субстратный элемент, были выровнены со вторым осевым участком при размещении генерирующего аэрозоль изделия в указанной камере. Как использовано в настоящем документе, выражение «в контакте с» следует понимать таким образом, что опорный элемент или части субстратных элементов находятся в опосредованном или непосредственном контакте с осевым участком, в зависимости от того, окружены ли опорный элемент и субстратный элемент оберткой или нет.
Предпочтительно, опорный элемент может иметь такую длину в направлении вдоль продольной оси стержнеобразного изделия, которая соответствует длине первого осевого участка вдоль центральной оси указанной камеры. Аналогичным образом, субстратный элемент может иметь такую длину в направлении вдоль оси длины стержнеобразного изделия, которая соответствует длине второго осевого участка вдоль центральной оси указанной камеры. В качестве альтернативы, первый осевой участок может иметь длину, которая больше, чем длина опорного элемента, чтобы по меньшей мере частично обеспечить его соприкосновение с субстратным элементом.
Согласно еще одному примеру, генерирующее аэрозоль изделие может содержать следующие элементы: дальний опорный элемент, субстратный элемент, ближний опорный элемент, охлаждающий элемент и фильтрующий элемент. Все из вышеупомянутых элементов могут быть расположены последовательно вдоль оси длины изделия в вышеуказанном порядке, причем дальний опорный элемент расположен на дальнем конце изделия, а фильтрующий элемент расположен на ближнем конце изделия. Иначе говоря, субстратный элемент расположен между ближним опорным элементом и дальним опорным элементом. В частности, субстратный элемент расположен дальше по потоку относительно ближнего опорного элемента и раньше по потоку относительно дальнего опорного элемента по отношению к потоку воздуха, проходящему через изделие при использовании системы. Каждый из вышеупомянутых элементов может быть по существу цилиндрическим. В частности, все элементы могут иметь одинаковую наружную форму поперечного сечения. В дополнение, указанные элементы могут быть окружены наружной оберткой для удержания элементов вместе и сохранения требуемой формы поперечного сечения стержнеобразного изделия. Предпочтительно, обертка изготовлена из бумаги.
Субстрат, охлаждающий элемент и фильтрующий элемент могут соответствовать соответствующим элементам согласно вышеупомянутому примеру.
Дальний и ближний опорные элементы могут содержать полую ацетилцеллюлозную трубку, имеющую свободный центральный проход для воздуха. В качестве альтернативы, дальний опорный элемент может содержать ацетилцеллюлозную заглушку (без свободного центрального прохода для воздуха). Ацетилцеллюлозная заглушка может использоваться для покрытия и защиты дальнего переднего конца субстратного элемента.
Если генерирующее аэрозоль устройство предназначено для использования с генерирующим аэрозоль изделием согласно вышеописанному конкретному примеру (с двумя опорными элементами), то камера генерирующего аэрозоль устройства предпочтительно содержит первый осевой участок, второй осевой участок и третий осевой участок, как описано выше. В данной конфигурации устройство и изделие предпочтительно выполнены таким образом, что ближний опорный элемент находится в контакте с первым осевым участком, дальний опорный элемент находится в контакте с третьим осевым участком, и субстратный элемент окружен вторым осевым участком без контакта с этим вторым осевым участком. Однако субстратный элемент может по меньшей мере частично контактировать с по меньшей мере одним из первого осевого участка или третьего осевого участка. Таким образом, значения осевой длины первого, второго и третьего осевых участков и значения длины ближнего опорного элемента, субстратного элемента и дальнего опорного элемента изделия могут быть выбраны таким образом, чтобы по меньшей мере большая часть, в частности более 50%, субстрата, но предпочтительно весь субстрат, были выровнены со вторым осевым участком при размещении генерирующего аэрозоль изделия в указанной камере.
Предпочтительно, ближний опорный элемент может иметь такую длину в направлении вдоль продольной оси стержнеобразного изделия, которая соответствует длине первого осевого участка вдоль центральной оси указанной камеры. Аналогичным образом, дальний опорный элемент может иметь такую длину в направлении вдоль оси стержнеобразного изделия, которая соответствует длине третьего осевого участка вдоль центральной оси указанной камеры. Соответственно, субстратный элемент может иметь такую длину в направлении вдоль продольной оси стержнеобразного изделия, которая соответствует длине второго осевого участка вдоль центральной оси указанной камеры. В качестве альтернативы, по меньшей мере один из первого осевого участка и второго осевого участка может иметь длину, которая больше, чем длина ближнего опорного элемента или дальнего опорного элемента соответственно, чтобы обеспечить по меньшей мере частичное соприкосновение с субстратным элементом.
Любая из вышеупомянутых конфигураций является полезной по ряду причин. Во-первых, субстратный элемент расположен на расстоянии от второго осевого участка, и таким образом на него меньше влияет образование конденсата. Кроме того, первые и необязательные вторые выступы первого и третьего осевых участков взаимодействуют с теми частями изделия, которые являются наиболее жесткими и имеют тенденцию к наименьшему сжатию во время использования, что обеспечивает преимущество. Благодаря этому, изделие надежно удерживается внутри указанной камеры без риска его смещения или выпадения из устройства.
Дополнительные признаки и преимущества генерирующей аэрозоль системы и генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению уже были описаны выше применительно к генерирующему аэрозоль устройству и применимы в равной мере.
Как использовано в настоящем документе, термин «генерирующее аэрозоль устройство» в целом относится к электрическому устройству, которое способно взаимодействовать с образующим аэрозоль субстратом, обеспеченным внутри генерирующего аэрозоль изделия, таким образом, чтобы генерировать аэрозоль в результате нагрева субстрата. Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство представляет собой ингаляционное устройство для генерирования аэрозоля, который может непосредственно вдыхаться пользователем через рот. В частности, генерирующее аэрозоль устройство представляет собой удерживаемое в руке генерирующее аэрозоль устройство.
Как использовано в настоящем документе, термин «генерирующее аэрозоль изделие» относится к изделию, содержащему по меньшей мере один образующий аэрозоль субстрат, который при его нагреве выделяет летучие соединения, способные образовывать аэрозоль. Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие представляет собой нагреваемое генерирующее аэрозоль изделие. Иначе говоря, генерирующее аэрозоль изделие содержит по меньшей мере один образующий аэрозоль субстрат, который предназначен для нагрева, а не сжигания, с целью выделения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой расходную часть, в частности расходную часть, подлежащую утилизации после однократного использования. Например, изделие может представлять собой картридж, содержащий жидкий образующий аэрозоль субстрат, подлежащий нагреву. В качестве альтернативы, изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, в частности табачное изделие, схожее с обычными сигаретами. Как указано выше, изделие может дополнительно содержать токоприемник, расположенный в тепловой близости к образующему аэрозоль субстрату или в тепловом контакте с ним, так что при использовании обеспечивается возможность индукционного нагрева токоприемника посредством индукционной нагревательной конструкции при размещении изделия в полости устройства.
Как использовано в настоящем документе, термин «токоприемник» относится к элементу, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло под действием переменного магнитного поля. Это может быть результатом потерь на гистерезис и/или вихревых токов, индуцируемых в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала. Потери на гистерезис возникают в ферромагнитных или ферримагнитных токоприемниках вследствие перемагничивания магнитных доменов внутри материала под действием переменного электромагнитного поля. Возможно индуцирование вихревых токов, если токоприемник является электропроводным. В случае электропроводного ферромагнитного или ферримагнитного токоприемника тепло может генерироваться за счет как вихревых токов, так и потерь на гистерезис.
Как использовано в настоящем документе, термин «образующий аэрозоль субстрат» обозначает субстрат, изготовленный из образующего аэрозоль материала, который способен выделять летучие соединения при нагреве для генерирования аэрозоля, или содержащий этот материал. Образующий аэрозоль субстрат предназначен для нагрева, а не сжигания, с целью выделения летучих соединений, образующих аэрозоль. Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой твердый образующий аэрозоль субстрат, или жидкий образующий аэрозоль субстрат, или гелеобразный образующий аэрозоль субстрат, или любую их комбинацию. Образующий аэрозоль субстрат может содержать как жидкие, так и твердые компоненты. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые выделяются из субстрата при нагреве. В качестве альтернативы или дополнительно, образующий аэрозоль субстрат может содержать материал, не являющийся табаком. Образующий аэрозоль субстрат может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Образующий аэрозоль субстрат может также содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или вкусоароматические вещества. Образующий аэрозоль субстрат может также представлять собой пастообразный материал, пакетик из пористого материала, содержащий образующий аэрозоль субстрат, или, например, рассыпной табак, смешанный с гелеобразующим веществом или клейким веществом, который может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, и который спрессован или отформован в виде заглушки.
Как использовано в настоящем документе, термин «генерирующая аэрозоль система» относится к комбинации генерирующего аэрозоль изделия, дополнительно описанного в данном документе, с генерирующим аэрозоль устройством согласно настоящему изобретению, описанным в данном документе. В системе указанные изделие и устройство взаимодействуют для генерирования вдыхаемого аэрозоля.
В контексте данного документа части, размещаемые вблизи отверстия для вставки или вблизи рта пользователя при использовании устройства, соответственно определены как «ближние». Секции, которые расположены дальше, охарактеризованы определением «дальние». Соответственно, указанная камера может быть расположена или размещена в ближней части генерирующего аэрозоль устройства. Аналогичным образом, отверстие для вставки может быть расположено на ближнем конце генерирующего аэрозоль устройства.
Как использовано в настоящем документе, выражение «проходящий по направлению к центральной оси» означает, что указанное множество первых выступов и указанное необязательное множество вторых выступов проходят во внутреннюю область указанной камеры. В зависимости от общей формы указанной камеры, направление к центральной оси может быть, в частности, перпендикулярным центральной оси. Кроме того, выражение «проходящий за пределы области базового уровня второго осевого участка указанной внутренней поверхности по направлению к центральной оси» означает, что по направлению к центральной оси каждый выступ указанного множества первых выступов и указанного необязательного множества вторых выступов проходит за пределы той соответствующей части области базового уровня второго осевого участка которая (часть) имеет такое же азимутальное положение по отношению к центральной оси указанной камеры. Иначе говоря, при данном азимутальном положении соответствующего первого или необязательного второго выступа область базового уровня второго участка является заглубленной наружу относительно соответствующего первого или необязательного второго выступа на виде в направлении наружу, проходящем с удалением от центральной оси.
Как использовано в настоящем документе, выражение «выполненный с возможностью контакта по меньшей мере с частью генерирующего аэрозоль изделия» следует понимать таким образом, что по меньшей мере часть выступов указанного множества первых выступов, в частности 70 процентов или более, предпочтительно 80 процентов или более, более предпочтительно 90 процентов или более указанного множества первых выступов, находятся в контакте с генерирующим аэрозоль изделием при размещении этого генерирующего аэрозоль изделия в указанной камере. То же самое относится к указанному необязательному множеству вторых выступов. В контексте данного документа выражение «выполненный с возможностью контакта по меньшей мере с частью генерирующего аэрозоль изделия» следует понимать таким образом, что по меньшей мере часть выступов указанного множества вторых выступов, в частности 70 процентов или более, предпочтительно 80 процентов или более, более предпочтительно 90 процентов или более указанного множества вторых выступов, находятся в контакте с генерирующим аэрозоль изделием при размещении этого генерирующего аэрозоль изделия в указанной камере.
Как использовано в настоящем документе, термин «область базового уровня» первого осевого участка, второго осевого участка и необязательного третьего осевого участка относится к тем областям первого осевого участка, второго осевого участка и необязательного третьего осевого участка, которые не содержат углублений или выступов. Иначе говоря, область базового уровня относится к тем областям первого осевого участка, второго осевого участка и необязательного третьего осевого участка, которые остаются при маскировании указанного множества углублений или выступов, или без учета указанного множества углублений или выступов.
Ниже приведен неисчерпывающий перечень неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков в этих примера х может комбинироваться с любым одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанного в данном документе.
Пример 1: Генерирующее аэрозоль устройство для использования с генерирующим аэрозоль изделием, содержащее камеру, предназначенную для съемного размещения по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия, причем вдоль центральной оси указанной камеры внутренняя поверхность указанной камеры содержит первый осевой участок и второй осевой участок; первый осевой участок находится ближе к ближнему концу указанной камеры, чем второй осевой участок; второй осевой участок является рифленым и содержит множество углублений; указанное множество углублений проходят от области базового уровня второго осевого участка наружу, в частности радиально наружу, в направлении удаления от центральной оси; первый осевой участок содержит множество первых выступов; указанное множество первых выступов выполнены с возможностью контакта по меньшей мере с частью генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в указанной камере; и указанное множество первых выступов проходят от области базового уровня первого осевого участка по направлению к центральной оси за пределы области базового уровня второго осевого участка.
Пример 2: Генерирующее аэрозоль устройство согласно примеру 1, в котором вдоль центральной оси указанной камеры внутренняя поверхность указанной камеры содержит третий осевой участок; указанный третий осевой участок находится ближе к дальнему концу указанной камеры, чем второй осевой участок; указанный третий осевой участок содержит множество вторых выступов; указанное множество вторых выступов выполнены с возможностью контакта по меньшей мере с частью генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в указанной камере; и указанное множество вторых выступов проходят от области базового уровня указанного третьего осевого участка по направлению к центральной оси за пределы области базового уровня второго осевого участка.
Пример 3: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере одно из указанного множества углублений, в частности каждое из указанного множества углублений, имеет коническую форму, или форму усеченного конуса, или пирамидальную форму, или форму вмятины, или форму усеченной пирамиды, или куполообразную форму, или форму кубоида, или частично сферическую форму, или цилиндрическую форму, или трехгранную форму, или многогранную форму.
Пример 4: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором открытая область по меньшей мере одного из указанного множества углублений, в частности открытая область каждого из указанного множества углублений, имеет круглую форму, или овальную форму, или эллиптическую форму, или прямоугольную форму, или квадратную форму, или форму ромба, или форму параллелограмма, или треугольную форму, или шестиугольную форму, или многоугольную форму.
Пример 5: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором плотность указанного множества углублений находится в диапазоне от 0,1 до 1,0 углубления на квадратный миллиметр, предпочтительно от 0,2 до 0,7 углубления на квадратный миллиметр.
Пример 6: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере одно из указанного множества углублений имеет размер по глубине в направлении нормали к открытой области соответствующего углубления в диапазоне от 0,25 миллиметра до 2 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 0,5 миллиметра до 1 миллиметра.
Пример 7: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором указанное множество углублений расположены в виде регулярного рисунка.
Пример 8: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором второй осевой участок представляет собой когерентную область.
Пример 9: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором область базового уровня второго осевого участка имеет шестиугольный сетчатый рисунок.
Пример 10: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором второй осевой участок имеет перекрестный сетчатый рисунок.
Пример 11: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором второй осевой участок имеет длину, составляющую по меньшей мере 20 процентов от общей длины внутренней поверхности или указанной камеры в направлении центральной оси, в частности в диапазоне от 20 процентов до 40 процентов, или от 25 процентов до 40 процентов, или от 30 процентов до 35 процентов общей длины внутренней поверхности или указанной камеры.
Пример 12: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного множества первых выступов имеет коническую форму, или форму усеченного конуса, или пирамидальную форму, или форму бугорка, или форму усеченной пирамиды, или куполообразную форму, или форму кубоида, или частично сферическую форму, или цилиндрическую форму, или трехгранную форму, или многогранную форму.
Пример 13: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного необязательного множества вторых выступов имеет коническую форму, или форму усеченного конуса, или пирамидальную форму, или форму бугорка, или форму усеченной пирамиды, или куполообразную форму, или форму кубоида, или частично сферическую форму, или цилиндрическую форму, или трехгранную форму, или многогранную форму.
Пример 14: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором первые выступы и необязательные вторые выступы могут представлять собой по существу точечные выступы.
Пример 15: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере одна из плотности указанного множества первых выступов и плотности указанного необязательного множества вторых выступов находится в диапазоне от 0,25 до 1,5 выступа на квадратный миллиметр, в частности от 0,5 до 0,75 выступа на квадратный миллиметр.
Пример 16: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного множества первых выступов имеет размер по высоте в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,75 миллиметра до 1,5 миллиметра.
Пример 17: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из указанного множества вторых выступов имеет размер по высоте в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,75 миллиметра до 1,5 миллиметра.
Пример 18: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором указанное множество первых выступов расположены в виде регулярного рисунка.
Пример 19: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором указанное множество вторых выступов расположены в виде регулярного рисунка.
Пример 20: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере одна из области базового уровня первого осевого участка и области базового уровня необязательного третьего осевого участка представляет собой когерентную область.
Пример 21: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере одна из области базового уровня первого осевого участка и области базового уровня необязательного третьего осевого участка имеет перекрестный сетчатый рисунок.
Пример 22: Генерирующее аэрозоль устройство, в соответствии с любым из предыдущих примеров, где камера имеет по существу цилиндрическую форму или по существу сужающуюся, в частности по существу коническую или по существу форму усеченного конуса.
Пример 23: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором указанная камера имеет по существу круглое поперечное сечение, или по существу эллиптическое поперечное сечение, или по существу овальное поперечное сечение, или по существу квадратное поперечное сечение, или по существу прямоугольное поперечное сечение, или по существу треугольное поперечное сечение, или по существу многоугольное поперечное сечение на виде в плоскости, перпендикулярной центральной оси.
Пример 24: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором указанная камера содержит отверстие для вставки, предназначенное для вставки генерирующего аэрозоль изделия в указанную камеру.
Пример 25: Генерирующее аэрозоль устройство согласно примеру 24, в котором отверстие для вставки расположено на ближнем конце генерирующего аэрозоль устройства, в частности на ближнем конце указанной камеры.
Пример 26: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, содержащее один или более концевых стопоров, расположенных внутри указанной камеры, в частности на дальнем конце указанной камеры.
Пример 27: Генерирующее аэрозоль устройство согласно примеру 26, в котором указанное множество концевых стопоров симметрично расположены вокруг центральной оси, в частности через равные промежутки вокруг центральной оси.
Пример 28: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из примеров 26 или 27, в котором указанные один или более концевых стопоров имеют размер в направлении центральной оси в диапазоне от 0,5 миллиметра до 5 миллиметров, в частности в диапазоне от 1 миллиметра до 4 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 1 миллиметра до 2 миллиметров, например 1,4 миллиметра.
Пример 29: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из примеров 26-28, в котором указанные один или более концевых стопоров имеют радиальную протяженность, перпендикулярную центральной оси, в диапазоне от 0,7 миллиметра до 6 миллиметров, в частности в диапазоне от 1 миллиметра до 5 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 2 миллиметров до 4 миллиметров.
Пример 30: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из примеров 26-29, в котором указанные один или более концевых стопоров имеют форму кольцевого сегмента.
Пример 31: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором область базового уровня первого осевого участка и область базового уровня второго осевого участка расположены на общей охватывающей поверхности, в частности на общей цилиндрической, конической или усеченно-конической охватывающей поверхности.
Пример 32: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором область базового уровня первого осевого участка и область базового уровня необязательного третьего осевого участка расположены на общей охватывающей поверхности, в частности на общей цилиндрической, конической или усеченно-конической охватывающей поверхности.
Пример 33: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором область базового уровня второго осевого участка и область базового уровня необязательного третьего осевого участка расположены на общей охватывающей поверхности, в частности на общей цилиндрической, конической или усеченно-конической охватывающей поверхности.
Пример 34: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, в котором область базового уровня первого осевого участка, область базового уровня второго осевого участка и область базового уровня необязательного третьего осевого участка расположены на общей охватывающей поверхности, в частности на общей цилиндрической, конической или усеченно-конической охватывающей поверхности.
Пример 35: Генерирующее аэрозоль устройство согласно любому из предыдущих примеров, которое может содержать основной корпус и модуль камеры, размещаемый в полости основного корпуса или прикрепляемый к основному корпусу, причем модуль камеры содержит камеру.
Пример 36: Модуль камеры для использования в генерирующем аэрозоль устройстве, содержащий камеру для съемного размещения по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия, причем вдоль центральной оси указанной камеры внутренняя поверхность указанной камеры содержит первый осевой участок и второй осевой участок; первый осевой участок находится ближе к ближнему концу указанной камеры, чем второй осевой участок; второй осевой участок является рифленым и содержит множество углублений; указанное множество углублений проходят от области базового уровня второго осевого участка наружу, в частности радиально наружу, в направлении удаления от центральной оси; первый осевой участок содержит множество первых выступов; указанное множество первых выступов выполнены с возможностью контакта по меньшей мере с частью генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в указанной камере; и указанное множество первых выступов проходят от области базового уровня первого осевого участка по направлению к центральной оси за пределы области базового уровня второго осевого участка.
Пример 37: Модуль камеры согласно примеру 36, выполненный с возможностью размещения в полости основного корпуса генерирующего аэрозоль устройства или прикрепления к основному корпусу генерирующего аэрозоль устройства.
Пример 38: Генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов и генерирующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, причем по меньшей мере часть генерирующего аэрозоль изделия съемно размещена или выполнена с возможностью съемного размещения в указанной камере генерирующего аэрозоль устройства.
Пример 39: Генерирующая аэрозоль система согласно примеру, в которой генерирующее аэрозоль изделие содержит по меньшей мере ближний опорный элемент, необязательный дальний опорный элемент и субстратный элемент, содержащий образующий аэрозоль субстрат; указанный субстратный элемент расположен дальше по потоку относительно ближнего опорного элемента и раньше по потоку относительно необязательного дальнего опорного элемента по отношению к потоку воздуха, проходящему через изделие при использовании системы; и при размещении изделия в указанной камере ближний опорный элемент будет находиться в контакте с первым осевым участком, необязательный третий осевой участок будет находиться в контакте с необязательным дальним опорным элементом, и субстратный элемент будет окружен вторым осевым участком без контакта с этим вторым осевым участком.
Примеры будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры, на которых:
на Фиг. 1 схематически показан на виде в разрезе приведенный в качестве примера вариант осуществления генерирующей аэрозоль системы согласно настоящему изобретению, содержащей генерирующее аэрозоль устройство и генерирующее аэрозоль изделие;
на Фиг. 2 схематически показана генерирующая аэрозоль система по п. 1 без изделия;
на Фиг. 3 схематически показан модуль камеры устройства согласно Фиг. 1 на виде в перспективе;
на Фиг. 4 схематически показан модуль камеры согласно Фиг. 3 на виде в разрезе; и
на Фиг. 5-7 схематически показаны различные варианты осуществления, соответственно, первого, второго и третьего осевых участков внутренней поверхности камеры устройства согласно Фиг. 1.
Фиг. 1
Фиг. 2
На  и  схематически показан приведенный в качестве примера вариант осуществления генерирующей аэрозоль системы 1 согласно настоящему изобретению. Система 1 содержит два основных компонента: генерирующее аэрозоль изделие 200 и генерирующее аэрозоль устройство 100 для использования с изделием 200 с целью генерирования вдыхаемого аэрозоля путем нагрева образующего аэрозоль субстрата 222, содержащегося внутри изделия 200.
Генерирующее аэрозоль устройство 100 имеет удлиненную форму и содержит основной корпус 110 и имеющий форму гильзы модуль 120 камеры. Модуль 120 камеры содержит камеру 121 для приема по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия 200. Модуль 120 камеры вставляют в полость 111, выполненную внутри ближней части 112 основного корпуса 110. Внутри дальней части 113 основной корпус 110 содержит источник 150 питания и контроллер 160 для подачи питания и управления работой устройства 100.
Изделие 200 имеет стержнеобразную форму, схожую с формой обычной сигареты. В данном варианте осуществления изделие 200 содержит пять элементов, расположенных с соосным выравниванием: дальний опорный элемент 210, субстратный элемент 220, ближний опорный элемент 230, элемент 240 для охлаждения аэрозоля и фильтрующую заглушку 250. Дальний опорный элемент 210 расположен на дальнем конце изделия 200. Субстратный элемент 220 содержит образующий аэрозоль субстрат 222, подлежащий нагреву. Образующий аэрозоль субстрат 22 может содержать, например, гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля. Ближний опорный элемент 230 содержит полую сердцевину, образующую центральный проход 232 для воздуха. Фильтрующая заглушка 250 служит в качестве мундштука, и она может содержать, например, ацетилцеллюлозные волокна. Все пять указанных элементов представляют собой по существу цилиндрические элементы, расположенные последовательно один за другим. Указанные элементы имеют по существу одинаковый диаметр и окружены наружной оберткой 260, изготовленной из сигаретной бумаги, так что образован цилиндрический стержень. Наружная обертка 260 может быть обернута вокруг вышеупомянутых элементов таким образом, чтобы свободные концы обертки перекрывались друг с другом. Обертка может дополнительно содержать адгезив, который склеивает перекрывающиеся свободные концы обертки друг с другом.
Для нагрева субстрата 222 внутри изделия 200 генерирующее аэрозоль устройство 100 согласно настоящему изобретению содержит индукционное нагревательное устройство. Индукционное нагревательное устройство содержит катушку 170 индуктивности для генерирования переменного, в частности высокочастотного, магнитного поля внутри камеры 121. Предпочтительно, высокочастотное магнитное поле может находиться в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц). В данном варианте осуществления катушка 170 индуктивности представляет собой спиральную катушку, окружающую по окружности цилиндрический модуль 120 камеры вдоль его оси 122 длины. Переменное магнитное поле используется для индукционного нагрева токоприемника 270, который расположен внутри образующего аэрозоль субстрата 222 изделия 200 таким образом, что на него воздействует магнитное поле, генерируемое катушкой 170 индуктивности, при размещении изделия 200 в камере 121. В данном варианте осуществления токоприемник 270 представляет собой токоприемное лезвие, расположенное внутри субстратного элемента 220 вдоль оси длины изделия 200 таким образом, что оно находится в непосредственном физическом контакте с образующим аэрозоль субстратом 222.
Соответственно, при активации индукционного нагревательного устройства, через катушку 170 индуктивности пропускается высокочастотный переменный ток, что приводит к генерированию переменного магнитного поля внутри камеры 121. В зависимости от магнитных и электрических свойств соответствующего токоприемного материала, переменное магнитное поле создает вихревые токи и/или потери на гистерезис в токоприемнике 270. В результате токоприемник 270 нагревается вплоть до достижения температуры, достаточной для образования аэрозоля из субстрата 222. Генерируемый аэрозоль может втягиваться дальше по потоку через генерирующее аэрозоль изделие 200 для вдыхания пользователем.
На Фиг. 3
Фиг. 4
и показаны дополнительные детали модуля 120 камеры и камеры 121, которая образована стенками модуля 120 камеры. Модуль 120 камеры представляет собой удлиненную гильзу, содержащую отверстие 126 для вставки, через которое обеспечивается возможность вставки генерирующего аэрозоль изделия 200 в камеру 121 на ближнем конце 101 устройства 100. Направление вставки генерирующего аэрозоль изделия 200 проходит по существу вдоль центральной оси 122 камеры 121. Модуль 120 камеры изготовлен из PEEK (полиэфирэфиркетона). В данном варианте осуществления камера 121 имеет по существу цилиндрическую форму с по существу круглым поперечным сечением, имеющим диаметр приблизительно 15 миллиметров. Цилиндрическая форма и круглое поперечное сечение камеры 121 по существу соответствуют цилиндрической форме и круглому поперечному сечению генерирующего аэрозоль изделия 200.
Камера 121 содержит внутреннюю поверхность 130, которая проходит по всей осевой длине камеры 121. В данном варианте осуществления осевая длина камеры 121 находится в диапазоне от 25 мм до 28 мм. Вдоль центральной оси 122 камеры 121 внутренняя поверхность 130 содержит первый осевой участок 131, второй осевой участок 132 и третий осевой участок 133, причем первый осевой участок 131 находится ближе к ближнему концу 124 камеры 121, чем второй осевой участок 132, и третий осевой участок 133 находится ближе к дальнему концу 123 камеры 121, чем второй осевой участок 132. Соответственно, второй осевой участок 132 расположен между первым осевым участком 131 и третьим осевым участком 133. Длина промежуточного осевого участка 132 составляет приблизительно 33 процента (приблизительно одну треть) от осевой длины 129 камеры 121. То же самое справедливо в отношении длины первого осевого участка 131. В отличие от этого, длина третьего осевого участка 133 составляет немного меньше, чем длина первого и второго осевых участков 131, 132.
Первый осевой участок 131 содержит множество первых выступов 141, которые проходят от области 145 базового уровня первого осевого участка 131 по направлению к центральной оси 122 за пределы области 146 базового уровня второго осевого участка 132. Аналогичным образом, третий осевой участок 133 содержит указанное множество вторых выступов 143, которые проходят от области 147 базового уровня третьего осевого участка 133 по направлению к центральной оси 122 за пределы области 146 базового уровня второго осевого участка 132. В отличие от первого и третьего осевых участков 131, 133, второй осевой участок 132 не содержит каких-либо выступов. Вместо этого второй осевой участок 132 является рифленым и содержит множество углублений 142, которые проходят от области 146 базового уровня второго осевого участка 132 наружу в направлении удаления от центральной оси 122.
Таким образом, при вставке изделия 200 в камеру 121, изделие 200 будет находиться в контакте лишь с указанным множеством первых выступов 141 и указанным множеством вторых выступов 143. И наоборот, изделие 200 не будет находиться в контакте со вторым осевым участком 132 внутренней поверхности 130. В результате значительно уменьшена общая площадь контакта между изделием 200 и внутренней поверхностью 130 камеры 121. В качестве преимущества, это приводит к общему снижению потерь тепла вследствие непосредственного теплопереноса от генерирующего аэрозоль изделия 200 на внутреннюю поверхность 130. Кроме того, снижены также нежелательные увлажняющие воздействия на изделие 200 вследствие образования конденсата в камере 121. Кроме того, уменьшенная площадь поверхности контакта облегчает вставку и удаление изделия 200, поскольку уменьшенная площадь поверхности контакта снижает силы трения, которые необходимо преодолеть при перемещении изделия 200 в камеру 121 или из нее.
Несмотря на уменьшенную площадь контакта между изделием 200 и внутренней поверхностью 130, изделие 200 по-прежнему надежно удерживается в камере 121 посредством первых и вторых выступов 131, 132. К данному варианту осуществления это относится в еще большей степени, поскольку расположение и размеры первого, второго и третьего осевых участков 131, 132, 133 адаптированы к расположению и размерам ближнего опорного элемента 230, субстратного элемента 220 и дальнего опорного элемента 210. Как можно видеть на Фиг. 1, при размещении изделия 200 в камере 121 ближний опорный элемент 230 будет находиться в контакте с первыми выступами 141 первого осевого участка 131, а дальний опорный элемент 210 будет находиться в контакте со вторыми выступами 143 третьего осевого участка 133. В отличие от этого, субстратный элемент 220 по существу окружен вторым осевым участком 132, однако без какого-либо контакта с ним. Лишь на своих крайних в осевом направлении концах субстратный элемент 220 частично находится в контакте с первыми выступами 141 первого осевого участка 131 и вторыми выступами 143 третьего осевого участка 133. Однако следует понимать, что в альтернативных вариантах осуществления даже крайние в осевом направлении концы могут не находиться в контакте с выступами 141, 143 или первым и третьим осевыми участками 131, 133, и вместо этого весь субстратный элемент 220 может находиться внутри второго осевого участка 132. Благодаря этим конкретным конфигурациям, первые и вторые выступы 141, 143 первого и второго осевых участков 131, 133 по существу взаимодействуют лишь с теми частями изделия 200, которые являются наиболее жесткими и имеют наименьшую тенденцию к сжатию во время использования.
Кроме того, как показано на Фиг. 1, свободное пространство между первым и вторым выступами 141, 143 образует многомерную матрицу проходов для потока воздуха, обеспечивающую возможность протекания воздуха между внутренней поверхностью 130 камеры 121 и наружной поверхностью генерирующего аэрозоль изделия 200, вставленного в камеру 121. Таким образом, при приложении отрицательного давления к фильтрующему элементу 250 генерирующего аэрозоль изделия 200, размещенного в приемной камере 121, например при осуществлении затяжки пользователем, воздух втягивается в приемную камеру 121 по краю отверстия 126 для вставки на ближнем конце 101 устройства 100 или ближнем конце 124 камеры 121 соответственно. Этот поток воздуха дополнительно проходит вдоль внутренней поверхности 130 через многоканальные проходы для потока воздуха в нижнюю часть на дальнем конце 123 приемной камеры 121. Здесь поток воздуха поступает в генерирующее аэрозоль изделие 200 через дальний опорный элемент 210 и дополнительно проходит через субстратный элемент 220, ближний опорный элемент 230, элемент 240 для охлаждения аэрозоля и фильтрующий элемент 250 и через него в завершение выходит из изделия 200. В субстратном элементе 240 испаренный материал из образующего аэрозоль субстрата вовлекается в поток воздуха и затем охлаждается на его дальнейшем пути через ближний опорный элемент 230, элемент 240 для охлаждения аэрозоля и фильтрующий элемент 250, с образованием аэрозоля. С целью обеспечения возможности надлежащего перенаправления потока воздуха в генерирующее аэрозоль изделие 200 на дальнем конце 123 приемной камеры 121, генерирующее аэрозоль устройство 100 согласно данному варианту осуществления содержит концевые стопоры 128, которые расположены на дальнем конце 123 приемной камеры 121. Концевые стопоры 128 выполнены с возможностью ограничения глубины вставки изделия 200 в приемную камеру 121 и, таким образом, предотвращения упирания изделия 200 в нижнюю поверхность приемной камеры 121. Это показано на Фиг. 1.
Что касается потока воздуха, проходящего вдоль внутренней поверхности 130 от ближнего конца 124 камеры 121 в направлении дальнего конца 123 камеры 121, то указанное множество углублений 142 во втором осевом участке 132 создают турбулентность потока воздуха вдоль второго осевого участка 132. В качестве преимущества, турбулентный поток воздуха улучшает управление потоком воздуха через устройство 100 и, в частности, обеспечивает достаточный теплообмен с воздухом, протекающим вокруг изделия. Кроме того, углубления 142 второго осевого участка 132 обеспечивают преимущество, состоящее в создании турбулентного потока воздуха в области второго осевого участка 132, что способствует обеспечению улучшенных характеристик аэрозоля по сравнению с традиционными генерирующим аэрозоль системами
В данном варианте осуществления первые и вторые выступы 141, 143 выполнены в виде точечных выступов, имеющих форму бугорков. Первые и вторые выступы 141, 143 расположены в виде регулярного матричного рисунка. В отличие от этого, указанное множество углублений 142 имеют цилиндрическую форму с шестиугольным поперечным сечением. Иначе говоря, открытая область каждого углубления 142 имеет шестиугольную форму или шестиугольное поперечное сечение. Углубления 142 расположены в виде шестиугольного рисунка, в частности в виде сотовой конфигурации. Соответственно, область 146 базового уровня второго осевого участка 132 имеет шестиугольный сетчатый рисунок, в частности сотовый рисунок.
Как области базового уровня первого и третьего осевых участков 131, 133, так и область базового уровня второго осевого участка, представляют собой когерентные области, не имеющие изолированных секций.
Как видно, в частности, на Фиг. 4, первые и вторые выступы 141, 143 имеют одинаковый размер 148 по высоте. Аналогичным образом, все углубления 142 имеют одинаковый размер 149 по глубине. В целях надлежащего управления воздушным потоком, размер 148 по высоте предпочтительно находится в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,75 миллиметра до 1,5 миллиметра, при измерении в радиальном направлении к центральной оси 122. Аналогичным образом, углубления 142 предпочтительно имеют размер 149 по глубине в направлении нормали к открытой области соответствующего углубления, составляющий в диапазоне от 0,25 миллиметра до 2 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 0,5 миллиметра до 1 миллиметра.
На образование турбулентного потока воздуха также может влиять плотность углублений 147. Предпочтительно, плотность множества углублений 147 находится в диапазоне от 0,1 до 1,0 углубления на квадратный миллиметр, предпочтительно от 0,2 до 0,7 углубления на квадратный миллиметр. Аналогичным образом, плотность указанного множества первых выступов и вторых выступов 141, 143 находится в диапазоне от 0,25 до 1,5 выступа на квадратный миллиметр, в частности от 0,5 до 0,75 выступа на квадратный миллиметр. Как использовано в настоящем документе, значение плотности на квадратный миллиметр относится к проценту площади проекции соответствующего осевого участка 131, 132, 133 на его область базового уровня в направлении нормали к указанной области базового уровня, то есть к охватывающей поверхности, касательной к каждой точке соответствующей области 145, 146, 147 базового уровня, как обозначено на Фиг. 4 пунктирными линиями 191, 192. В данном варианте осуществления плотность указанного множества первых углублений 141 и плотность указанного множества вторых углублений 143 равны между собой, но меньше плотности множества углублений 147.
Фиг. 5
Фиг. 6
На и схематически показаны соответствующие фрагменты альтернативных вариантов осуществления первого и третьего осевых участков внутренней поверхности 231, 233, 331, 333. На Фиг. 5 первый и второй выступы 241, 243 имеют форму кубоида и расположены в виде регулярного квадратного рисунка. Соответственно, соответствующие области 245, 247 базового уровня имеют регулярный квадратный сетчатый рисунок. На Фиг. 6 первые и вторые выступы 341, 343 имеют пирамидальную форму. Соответствующие области 345, 347 базового уровня имеют перекрестный сетчатый рисунок для обеспечения линейных проходов для потока воздуха между первыми и вторыми выступами 341, 343 соответственно.
Фиг. 7
На  показан альтернативный вариант осуществления второго осевого участка 432. В данном случае второй осевой участок 432 содержит множество углублений 442, каждое из которых имеет частично сферическую форму с круглым поперечным сечением. Иначе говоря, открытая область каждого углубления 442 имеет круглую форму или круглое поперечное сечение. Углубления 442 расположены в виде квадратного сетчатого рисунка.
Для целей настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и так далее, следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки минимума и максимума и любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут перечисляться, а могут и не перечисляться конкретно в данном документе. Таким образом, в данном контексте число A понимается как A ± 5 процентов от A.