ИЗДЕЛИЕ, УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА С ОПТИМИЗИРОВАННЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУБСТРАТА, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ АЭРОЗОЛЬ
AEROSOL GENERATING PRODUCT, DEVICE AND SYSTEM WITH OPTIMIZED SUBSTRATE USE

Настоящее изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, в форме стержня, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву. Настоящее изобретение дополнительно относится к электрически нагреваемому устройству, генерирующему аэрозоль, для использования с таким изделием, а также к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей такое изделие и такое устройство.
Общеизвестны стержнеобразные изделия, генерирующие аэрозоль, содержащие субстрат, образующий аэрозоль, для образования вдыхаемого аэрозоля при нагреве. Для нагрева субстрата изделие может быть вставлено в приемную камеру устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит электрический нагреватель. Нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель или индукционный нагреватель. В обоих случаях нагреватель может содержать нагревательный элемент в форме полоски, который либо является частью устройства, либо встроен в изделие, генерирующее аэрозоль, таким образом, являясь частью последнего. Например, в случае резистивного нагревателя нагревательный элемент может представлять собой электрически резистивное нагревательное лезвие, расположенное в устройстве и выполненное с возможностью проникновения во внутреннюю часть изделия после вставки изделия в устройство. Также в случае индукционного нагревателя нагревательный элемент может представлять собой металлический токоприемник в виде ленты, расположенный в субстрате изделия, генерирующего аэрозоль.
Хотя такие нагревательные элементы оказались преимущественными с точки зрения простоты и экономичности производства, было обнаружено, что субстрат в изделии нагревается только частично, когда нагревательный элемент имеет форму полоски. В частности, было обнаружено, что только части, находящиеся в непосредственной близости к нагревательному элементу в форме полоски, нагреваются достаточно для того, чтобы обеспечить возможность образования аэрозоля.
Поэтому было бы желательно получить изделие, генерирующее аэрозоль, электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, и систему, генерирующую аэрозоль, с преимуществами решений из известного уровня техники, но без их ограничений. В частности, было бы желательно получить изделие, устройство и систему, генерирующие аэрозоль, обеспечивающие оптимизированное использование субстрата, образующего аэрозоль.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено изделие, генерирующее аэрозоль, в форме стержня, которое выполнено с возможностью использования в устройстве, генерирующем аэрозоль. Изделие содержит сердцевину субстрата, имеющую некруглое наружное поперечное сечение, содержащую субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву. Кроме того, изделие содержит гильзу наполнителя, окружающую сердцевину субстрата.
В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который при нагреве высвобождает летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль. Другими словами, изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, который предназначен для нагрева, а не для сжигания с целью высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходный материал, в частности расходный материал, выбрасываемый после однократного использования. Стержнеобразное изделие может представлять собой изделие, в частности табачное изделие, имеющее сходство с обычными сигаретами.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, образованный из материала, образующего аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения при нагреве для генерирования аэрозоля, или содержащий его. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табачный материал или может содержать нетабачный материал или комбинацию как табачного материала, так и нетабачного материала. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой целлюлозный материал, пропитанный никотином, предпочтительно содержащий один или более вкусоароматических веществ. Преимущественно субстрат, образующий аэрозоль, содержит табачный материал, предпочтительно гомогенизированный табачный материал, предпочтительно содержащий одно или более веществ для образования аэрозоля. В контексте данного документа термин «гомогенизированный табачный материал» означает материал, образованный посредством агломерации сыпучего табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть, например, в форме гофрированного и собранного листа табачного материала. Субстрат, образующий аэрозоль, может также иметь форму нарезанного или измельченного гомогенизированного табачного материала, расположенного в форме стержня. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизаторы. В частности, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные вкусоароматические вещества. Субстрат, образующий аэрозоль, также может представлять собой пастообразный материал, саше из пористого материала, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпной табак, смешанный с гелеобразующим средством или клейким средством, который может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, и который впоследствии спрессован или сформован в виде штранга.
В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания устройства, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство для затяжки, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, с генерированием аэрозоля, который непосредственно вдыхается пользователем через рот пользователя.
Согласно настоящему изобретению было признано, что при использовании нагревательных элементов в форме полоски передача тепла внутри субстрата, образующего аэрозоль, стержнеобразного изделия, генерирующего аэрозоль, как видно на виде в поперечном разрезе изделия, по существу следует профилю в поперечном разрезе нагревательного элемента в форме полоски, проходящего через субстрат. Следовательно, в то время как нагрев субстрата является, как правило, достаточным в непосредственной близости к нагревательному элементу, эффективность нагрева снижается с увеличением расстояния от нагревательного элемента. Как результат, для 30-40 процентов субстрата, образующего аэрозоль, среди имеющихся в настоящее время стержнеобразных изделий образование аэрозоля является недостаточным.
Для устранения этого недостатка в настоящем изобретении предложено ограничить субстрат, образующий аэрозоль, внутри изделия до ограниченного объема соответствующей формы, которую выбирают таким образом, чтобы он достаточно нагревался посредством нагревательного элемента в форме полоски, при этом все еще обеспечивая возможность образования аэрозоля. Соответственно, в настоящем изобретении предложено стержнеобразное изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, содержащий сердцевину, имеющую наружное поперечное сечение, по форме приспособленное к эффективной площади нагрева поперечного сечения нагревательных элементов в форме полоски. Согласно настоящему изобретению было признано, что эффективная площадь нагрева поперечного сечения нагревательного элемента в форме полоски не является круглой. Поэтому изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит сердцевину субстрата, имеющую некруглое наружное поперечное сечение, которая содержит субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву.
Как результат, изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению может преимущественно содержать на 30-40 процентов меньше субстрата, образующего аэрозоль, по сравнению со стандартными стержнеобразными изделиями, имеющимися в настоящее время на рынке. Однако по сравнению со стандартными изделиями изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению все еще обеспечивает по существу такие же рабочие характеристики с точки зрения образования аэрозоля. Последнее преимущество обусловлено тем фактом, что изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению по сравнению с имеющимися в настоящее время стержнеобразными изделиями действительно суммарно содержит меньше субстрата, образующего аэрозоль, но такое же эффективное количество субстрата, нагреваемого посредством нагревательного элемента в форме полоски.
В частности, эффективная площадь нагрева поперечного сечения нагревательного элемента в форме полоски может быть сплюснутой или продолговатой. Более того, наружный профиль площади нагрева поперечного сечения может быть по меньшей мере частично изогнутым. Например, эффективная площадь нагрева поперечного сечения может быть овальной, в частности эллиптической. Также эффективная площадь нагрева поперечного сечения может быть по существу прямоугольной, в частности прямоугольной с закругленными углами. Следовательно, наружное поперечное сечение сердцевины субстрата может быть продолговатым или сплюснутым. Предпочтительно наружное поперечное сечение сердцевины субстрата может быть овальным, в частности эллиптическим, или прямоугольным, в частности прямоугольным с закругленными углами.
Более того, некруглое наружное поперечное сечение сердцевины субстрата может содержать по меньшей мере одну ось симметрии. В частности, некруглое наружное поперечное сечение сердцевины субстрата может содержать большую ось симметрии и малую ось симметрии, расположенные перпендикулярно друг другу.
В контексте данного документа термины «наружное поперечное сечение» и «внутреннее поперечное сечение» относятся к наружной и внутренней контурной линии или профилю соответствующего элемента, как видно на виде в поперечном разрезе, через геометрический элемент, расположенному под прямым углом к протяженности в длину элемента.
Для замены сохраненного объема субстрата изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит гильзу наполнителя, окружающую сердцевину субстрата. Предпочтительно наружное поперечное сечение гильзы наполнителя совпадает или соответствует внутреннему поперечному сечению приемной камеры устройства, генерирующего аэрозоль, с которым предполагается использовать изделие. К тому же изделие согласно настоящему изобретению может быть надежно размещено в приемной камере, в частности так же надежно, как и по сравнению с имеющимися в настоящее время стержнеобразными изделиями, имеющими по существу такое же наружное поперечное сечение, что и гильза наполнителя.
Предпочтительно протяженность в длину гильзы наполнителя равна протяженности в длину сердцевины субстрата. Разумеется, протяженность в длину гильзы наполнителя также может быть больше или меньше, чем протяженность в длину сердцевины субстрата.
Когда употребляется в данном документе применительно к сердцевине субстрата и гильзе наполнителя термин «протяженность в длину» относится к продольному или осевому направлению стержнеобразного изделия или гильзы наполнителя соответственно. Также термин «радиально» относится к поперечному направлению стержнеобразного изделия или гильзы наполнителя соответственно.
В зависимости от формы внутреннего поперечного сечения приемной камеры, в которой по меньшей мере частично предполагается разместить изделие, гильза наполнителя может иметь овальное или эллиптическое, или круглое, или квадратное или прямоугольное, или треугольное или многоугольное наружное поперечное сечение. Предпочтительно гильза наполнителя имеет круглое наружное поперечное сечение.
Что касается границы раздела между гильзой наполнителя и сердцевиной субстрата, гильза наполнителя может окружать сердцевину субстрата таким образом, что внутренняя периферийная поверхность гильзы по меньшей мере частично размещена на радиальном расстоянии от наружной периферийной поверхности сердцевины субстрата. Следовательно, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать пространство в виде зазора между внутренним поперечным сечением гильзы и наружным поперечным сечением сердцевины субстрата. Пространство в виде зазора может проходить по меньшей мере частично вдоль по меньшей мере одной из протяженности в длину или окружности сердцевины субстрата. Преимущественно пространство в виде зазора может служить в качестве канала для потока воздуха на наружной периферийной поверхности сердцевины субстрата, таким образом позволяя летучим соединениям, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании, свободно покидать изделие. Еще более преимущественно размер и форма пространства в виде зазора могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечивать изделие, образующее аэрозоль, имеющее заданное сопротивление затяжке. В целом, общее конструктивное исполнение изделия может быть выбрано таким образом, чтобы обеспечивать изделие, образующее аэрозоль, имеющее заданное сопротивление затяжке. Например, материал, плотность материала и геометрическая форма гильзы наполнителя и субстрата могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечивать заданное сопротивление затяжке.
Гильза наполнителя, в частности внутренняя периферийная поверхность гильзы наполнителя может по меньшей мере частично контактировать с наружной периферийной поверхностью сердцевины субстрата. Это является преимущественным в отношении стабильности размеров изделия, генерирующего аэрозоль. В случае, если внутренняя периферийная поверхность наполнителя только частично контактирует с наружной периферийной поверхностью сердцевины субстрата, изделие может содержать канал для потока воздуха между сердцевиной субстрата и гильзой наполнителя, как описано выше.
В последнем случае, но также и в случае, если внутренняя периферийная поверхность гильзы наполнителя не находится в непосредственном контакте с наружной периферийной поверхностью сердцевины субстрата, внутреннее поперечное сечение гильзы наполнителя может иметь другую форму по сравнению с некруглым наружным поперечным сечением сердцевины субстрата.
Альтернативно внутренняя периферийная поверхность гильзы наполнителя может полностью контактировать с наружной периферийной поверхностью сердцевины субстрата. В частности, гильза наполнителя может окружать сердцевину субстрата плотно прилегающим образом. Это дополнительно улучшает стабильность размеров изделия, генерирующего аэрозоль. В этом случае гильза наполнителя может иметь некруглое внутреннее поперечное сечение, соответствующее некруглому наружному поперечному сечению сердцевины субстрата.
Гильза наполнителя может быть прикреплена к сердцевине субстрата либо несъемным образом, либо съемным образом. В контексте данного документа термин «прикрепленный несъемным образом» относится к прочному соединению между гильзой наполнителя и сердцевиной субстрата. Например, гильза наполнителя может быть приклеена, прочно прижата или плотно прилегать вокруг сердцевины субстрата. В отличие от этого термин «прикрепленный съемным образом» в контексте данного документа относится к отсоединяемому соединению гильзы наполнителя с сердцевиной субстрата. В последнем случае гильза наполнителя преимущественно обеспечивает возможность многократного использования. Следовательно, после израсходования субстрата, образующего аэрозоль, в сердцевине субстрата использованная сердцевина субстрата может быть извлечена из гильзы наполнителя, и может быть повторно прикреплена другая сердцевина субстрата, содержащая свежий субстрат, образующий аэрозоль.
Гильза наполнителя преимущественно содержит теплостойкий материал наполнителя, который является теплостойким по меньшей мере до температур, обеспечивающих образование аэрозоля, другими словами, по меньшей мере до 150 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере до 250 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере до 300 градусов Цельсия, еще более предпочтительно по меньшей мере до 400 градусов Цельсия. Например, теплостойкий материал наполнителя может содержать по меньшей мере одно из керамического материала или теплостойкого пластмассового материала, такого как полиэфирэфиркетон (PEEK) или полиимид.
В контексте данного документа термин «теплостойкий материал» относится к материалу, который по существу не подвергается фазовому переходу в жидкую или газовую фазу, в частности не плавится или не испаряется, или не горит ниже температуры, до которой она определена как теплостойкая. Это определение дополнительно относится к любым вставным гильзам, описанным далее.
Гильза наполнителя может содержать пористый материал наполнителя, например, пористый керамический материал. Пористый материал преимущественно обеспечивает возможность хранения по меньшей мере одного летучего вещества в гильзе наполнителя, которое может активироваться и высвобождаться из гильзы наполнителя при нагреве.
Следовательно, гильза наполнителя может содержать по меньшей мере одно из вкусо-ароматического средства, ароматического средства, средства от неприятного запаха или средства для захватывания химического вещества, такого как активированный уголь. Предпочтительно вкусо-ароматическое средство поддерживается в определенном состоянии для ощущения в по меньшей мере одном из рта пользователя или легких пользователя, тогда как ароматическое средство поддерживается в определенном состоянии для ощущения в носу пользователя, но предпочтительно не во рту и легких пользователя.
Предпочтительно наполнитель лишен табачного материала, другими словами, не содержит какого-либо табачного материала.
По меньшей мере одно летучее вещество в гильзе наполнителя может активироваться и высвобождаться при нагреве. Предпочтительно летучее вещество поддерживается в таком определенном состоянии, которое требует меньше тепловой энергии, чем субстрат, образующий аэрозоль, в сердцевине субстрата. Благодаря этому летучее вещество в гильзе наполнителя преимущественно нагревается вместе с субстратом, образующим аэрозоль, в сердцевине субстрата или высвобождается синхронно по времени с субстратом, образующим аэрозоль. В частности, для этого может быть использован один нагревательный элемент. Одно нагревание предпочтительно представляет собой нагревательный элемент, который предполагается приводить в контакт с субстратом, образующим аэрозоль, в сердцевине субстрата.
Сердцевина субстрата может содержать обертку, окружающую субстрат, образующий аэрозоль. В основном, обертка служит для удерживания субстрата, образующего аэрозоль, вместе, а также для поддержания требуемой некруглой формы поперечного сечения сердцевины субстрата. Например, обертка может представлять собой бумажную обертку, в частности бумажную обертку, изготовленную из сигаретной бумаги. Альтернативно обертка может представлять собой фольгу, например, изготовленную из металла или пластмасс. Предпочтительно обертка проницаема для текучей среды, чтобы обеспечить возможность высвобождения испаренного субстрата, образующего аэрозоль, из сердцевины субстрата. Обертка может быть пористой. Кроме того, обертка может содержать по меньшей мере одно летучее вещество, подлежащее активации и высвобождению из обертки при нагреве. Например, обертка может быть пропитана вкусо-ароматическим летучим веществом.
В случае, если изделие, генерирующее аэрозоль, предполагается использовать с устройством, генерирующим аэрозоль, которое содержит нагревательный элемент в форме полоски в качестве неотъемлемой части устройства, изделие может содержать предварительно образованный паз в форме полоски для размещения нагревательного элемента в форме полоски. Также нагревательный элемент может быть неотъемлемой частью изделия, генерирующего аэрозоль. Другими словами, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент в форме полоски, проходящий по меньшей мере частично через сердцевину субстрата.
В обоих случаях некруглое наружное поперечное сечение сердцевины субстрата преимущественно является таким, что кратчайшее расстояние от любой точки наружной контурной линии поперечного сечения сердцевины субстрата до паза в форме полоски или до нагревательного элемента в форме полоски соответственно находится в диапазоне от 0,2 миллиметра до 4 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,3 миллиметра до 3 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров.
Более того, в случае, если некруглое наружное поперечное сечение сердцевины субстрата содержит большую ось симметрии и малую ось симметрии, перпендикулярные друг другу, паз в форме полоски предпочтительно проходит по меньшей мере частично через сердцевину субстрата таким образом, что протяженность в ширину паза по существу совпадает с большой осью симметрии, а протяженность в толщину паза по существу совпадает с малой осью симметрии. Следовательно, протяженность в длину паза по существу совпадает с продольной центральной осью сердцевины субстрата и стержнеобразным изделием соответственно. Также нагревательный элемент в форме полоски может проходить по меньшей мере частично через сердцевину субстрата таким образом, что протяженность в ширину и протяженность в толщину нагревательного элемента по существу совпадает с большой осью симметрии и малой осью симметрии некруглого наружного поперечного сечения сердцевины субстрата соответственно. Следовательно, протяженность в длину нагревательного элемента совпадает с продольной центральной осью сердцевины субстрата и стержнеобразным изделием соответственно.
В контексте данного документа термины «протяженность в ширину» и «протяженность в толщину» означают протяженность в ширину и протяженность в толщину соответствующего элемента, как упомянуто в настоящем документе, обе из которых проходят через центр тяжести или геометрический центр элемента. Следовательно, когда протяженность в ширину и протяженность в толщину соответствующего элемента, как упомянуто в настоящем документе, по существу совпадают с большой осью симметрии и малой осью симметрии, это предпочтительно подразумевает, что большая ось симметрии и малая ось симметрии проходят через центр тяжести или геометрический центр элемента.
Термин «по существу совпадает» также включает смещенные от оси отклонения до 20 градусов, в частности до 10 градусов от совпадающей по направлению оси ориентации. Предпочтительно вышеописанные протяженности в ширину и толщину совпадают с большой осью симметрии или малой осью симметрии некруглого наружного поперечного сечения сердцевины субстрата соответственно.
В обоих случаях некруглое наружное поперечное сечение сердцевины субстрата, таким образом, по существу совпадает с эффективной площадью нагрева поперечного сечения нагревательного элемента в форме полоски. Кроме того, то, что паз неподвижно размещен относительно наружного поперечного сечения сердцевины субстрата, также обеспечивает то, что пользователь устройства выполнит сборку изделия, генерирующего аэрозоль, и устройства, генерирующего аэрозоль, одним и тем же точно определенным образом. Это обеспечивает небольшое варьирование или по существу отсутствие варьирования ориентации сердцевины субстрата относительно нагревательного элемента. Это, в свою очередь, уменьшает варьирование рабочих характеристик продукта. Это является еще более преимущественным в случае, если субстрат, образующий аэрозоль, структурирован вдоль заданного направления, как видно на виде в поперечном разрезе изделия. Это может происходить, например, если изделие, генерирующее аэрозоль, содержит гофрированный формованный табачный лист в качестве субстрата, образующего аэрозоль, размещенного послойно.
В контексте данного документа термин «в форме полоски» относится к элементу, который имеет протяженность в длину и протяженность в ширину, обе из которых больше, чем протяженность в толщину элемента. Предпочтительно протяженность в длину также больше, чем протяженность в ширину. Следовательно, нагревательный элемент в форме полоски может представлять собой продолговатый нагревательный элемент в форме полоски. Также паз в форме полоски может представлять собой продолговатый паз в форме полоски. Однако протяженность в длину нагревательного элемента в форме полоски или паз в форме полоски могут быть равными соответствующей протяженности в ширину. В частности, нагревательный элемент в форме полоски может представлять собой лезвие, пластину, лист, полосу или фольгу.
При вставке или размещении в сердцевине субстрата нагревательный элемент в форме полоски расположен в тепловом контакте или в непосредственной тепловой близости от субстрата, образующего аэрозоль. Это позволяет эффективно нагревать субстрат с образованием аэрозоля. Предпочтительно нагрев происходит в непосредственном физическом контакте с субстратом, образующим аэрозоль.
Как описано выше, нагрев субстрата, образующего аэрозоль, с помощью электричества в изделии, генерирующем аэрозоль, может быть основан либо на резистивном нагреве, либо на индукционном нагреве.
Следовательно, нагревательный элемент в форме полоски может представлять собой резистивный нагревательный элемент. Для генерирования тепла резистивный нагревательный элемент предпочтительно содержит электрически резистивный материал, выполненный с возможностью нагрева при протекании электрического тока через него. Преимущественно электрически резистивный материал представляет собой материал, обладающий определенным соотношением между температурой и сопротивлением. В частности, это обеспечивает возможность измерения температуры и регулирования температуры. Предпочтительно электрически резистивный материал представляет собой металл, такой как платина или нержавеющая сталь.
Например, резистивный нагревательный элемент может содержать изоляционную подложку в форме лезвия с металлической дорожкой, образованной на нем, которая нагревается при пропускании электрического тока через дорожку. Изоляционная подложка может представлять собой металлическое лезвие, покрытое изоляционным керамическим материалом. Также резистивный нагревательный элемент может представлять собой плоское U-образное или V-образное металлическое лезвие. Ножки U-образного или V-образного металлического лезвия обеспечивают соответствующие соединители для подачи электрического тока.
Кроме того, резистивный нагревательный элемент предпочтительно выполнен с возможностью автоматического соединения с блоком питания устройства, генерирующего аэрозоль, при вставке изделия, генерирующего аэрозоль, в приемную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.
Альтернативно, нагревательный элемент в форме полоски может представлять собой токоприемный элемент для взаимодействия с переменным электромагнитным полем, генерируемым индукционным источником устройства, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа термин «токоприемный элемент» относится к элементу, содержащему материал, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Таким образом, токоприемный элемент нагревается, когда он помещен в переменное электромагнитное поле. Это может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис и/или вихревых токов, вызванных в токоприемном элементе, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника. Например, токоприемный элемент может содержать алюминий или же ферромагнитный или ферритовый материал, такой как нержавеющая сталь или ферритовая керамика.
Кроме субстрата, образующего аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать по меньшей мере одно из опорного элемента, элемента, охлаждающего аэрозоль, фильтрующего элемента и мундштучного элемента. Любой из этих элементов или любая их комбинация может быть (расположен) расположена последовательно относительно сердцевины субстрата. Эти элементы могут иметь такое же наружное поперечное сечение, что и сердцевина субстрата. В частности, сердцевина субстрата и любой их вышеуказанных элементов или любая их комбинация могут быть расположены последовательно и окружены наружной оберткой с образованием центрального стержня. Этот центральный стержень может быть окружен гильзой наполнителя по меньшей мере частично вдоль его протяженности в длину. Альтернативно вышеупомянутые элементы могут иметь такое же наружное поперечное сечение, что и гильза наполнителя. В этом случае гильза наполнителя может лишь окружать сердцевину субстрата.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения также предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая изделие, генерирующее аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения и как описано ранее. Система дополнительно содержит электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, для использования с изделием, генерирующим аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит приемную камеру для по меньшей мере частичного размещения изделия, генерирующего аэрозоль, в приемной камере.
Предпочтительно приемная камера содержит внутреннее поперечное сечение, соответствующее наружному поперечному сечению гильзы наполнителя изделия, генерирующего аэрозоль. Преимущественно это облегчает вставку и надежно удерживает изделие, генерирующее аэрозоль, в приемной камере. Кроме того, это обеспечивает то, что пользователь устройства выполнит сборку изделия, генерирующего аэрозоль, и устройства, генерирующего аэрозоль, одним и тем же точно определенным образом. Это, в свою очередь, обеспечивает небольшое варьирование или по существу отсутствие варьирования ориентации сердцевины субстрата относительно нагревательного элемента, что уменьшает варьирование рабочих характеристик продукта.
Электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, также может содержать либо резистивный нагреватель, либо индукционный нагреватель. Следовательно, нагреватель предпочтительно содержит резистивный нагревательный элемент в форме полоски или индукционный нагревательный элемент в форме полоски, в частности токоприемный элемент в форме полоски, как описано выше. В обоих случаях нагревательный элемент может представлять собой любую часть устройства, в частности, по меньшей мере частично расположенную внутри приемной камеры таким образом, чтобы проникать во внутреннюю часть изделия при вставке его внутрь устройства. Альтернативно нагревательный элемент может быть встроен в изделие, генерирующее аэрозоль, таким образом являясь его частью. Дополнительные признаки и преимущества соответствующего резистивного или индукционного нагревательного элемента, в частности токоприемного элемента, были описаны выше в отношении изделия, генерирующего аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения. Поэтому эти признаки и преимущества не будут повторяться.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания для подачи питания на соответствующий нагреватель, а также электрическую схему для управления процессом нагрева.
В случае резистивного нагревателя резистивный нагревательный элемент может быть функционально соединен с блоком питания посредством схемы. Таким образом, при пропускании электрического тока через него резистивный нагревательный элемент нагревается в результате нагрева джоулевой теплотой. Кроме того, когда резистивный нагревательный элемент встроен в изделие, генерирующее аэрозоль, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать стыковочный соединитель. Стыковочный соединитель выполнен с возможностью функционального соединения нагревательного элемента с блоком питания при вставке изделия в приемную камеру устройства.
В случае индукционного нагревателя устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать индукционный источник. Индукционный источник функционально соединен с блоком питания и электрической схемой для генерирования переменного электромагнитного поля. Индукционный источник предпочтительно содержит генератор переменного тока, который функционально соединен с индукционной катушкой, которая генерирует переменное электромагнитное поле при пропускании переменного тока через нее. Переменное электромагнитное поле, в свою очередь, индуцирует по меньшей мере один из вихревых токов или потерь на гистерезис в токоприемном элементе в зависимости от его электрических и магнитных свойств.
Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, согласно первому аспекту изобретения были описаны выше в отношении изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего некруглую сердцевину субстрата и окружающего гильзу наполнителя, а также в отношении вышеописанных признаков устройства, генерирующего аэрозоль, которое должно взаимодействовать с таким изделием. Поэтому эти признаки и преимущества не будут повторяться.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения также предусмотрено электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, для использования с изделием, генерирующим аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет некруглое наружное поперечное сечение, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву посредством нагревательного элемента в форме полоски. Устройство содержит вставную гильзу, образующую приемную камеру в гильзе для по меньшей мере частичного размещения изделия, генерирующего аэрозоль, в приемной камере. Вставная гильза имеет некруглое внутреннее поперечное сечение. Кроме того, вставная гильза размещена съемным образом в полости устройства, генерирующего аэрозоль. В связи с этим вставная гильза преимущественно служит в качестве адаптера, позволяя полости устройства, генерирующего аэрозоль, взаимодействовать с изделием, генерирующим аэрозоль, имеющим соответствующее некруглое наружное поперечное сечение. Другими словами, с целью взаимодействия с изделием, генерирующим аэрозоль, которое выполнено с возможностью оптимизированного использования субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве нагревательным элементом в форме полоски.
Преимущественно некруглое внутреннее поперечное сечение вставной гильзы является продолговатым или сплюснутым. Предпочтительно внутреннее поперечное сечение вставной гильзы является овальным, в частности эллиптическим, или прямоугольным, в частности прямоугольным с закругленными углами.
В случае, если наружное поперечное сечение изделия, генерирующего аэрозоль, которое предполагается использовать с устройством, содержит большую ось симметрии и малую ось симметрии, некруглое внутреннее поперечное сечение вставной гильзы преимущественно также содержит соответствующую большую ось симметрии и соответствующую малую ось симметрии.
Предпочтительно нагревательный элемент в форме полоски, который предполагается использовать для нагрева субстрата в некруглом профиле поперечного сечения изделия, является частью устройства, генерирующего аэрозоль. Следовательно, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент в форме полоски для вставки в изделие, генерирующее аэрозоль, при размещении изделия в устройстве. В частности, нагревательный элемент в форме полоски размещен в полости устройства предпочтительно симметрично вдоль центральной оси полости.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть вставлено в приемную камеру вставной гильзы до вставки последней в полость устройства, генерирующего аэрозоль. Альтернативно вставная гильза может быть вставлена в полость устройства до вставки изделия в приемную камеру вставной гильзы.
Нагревательный элемент может быть размещен съемным образом в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Это является преимущественным для очистки и замены нагревательного элемента. В дополнение, это облегчает вставку нагревательного элемента в форме полоски в субстрат изделия, генерирующего аэрозоль.
Изделие предпочтительно содержит паз в форме полоски для размещения нагревательного элемента в форме полоски. Это также облегчает вставку нагревательного элемента в форме полоски в субстрат изделия, генерирующего аэрозоль. Преимущественно паз в форме полоски проходит по меньшей мере частично через субстрат изделия таким образом, что протяженность в ширину и протяженность в толщину паза по существу совпадают соответственно с большой осью симметрии и малой осью симметрии некруглого профиля поперечного сечения изделия, при его наличии.
Некруглое внутреннее поперечное сечение вставной гильзы преимущественно является таким, что кратчайшее расстояние от любой точки внутренней контурной линии поперечного сечения вставной гильзы до нагревательного элемента в форме полоски находится в диапазоне от 0,2 миллиметра до 4 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,3 миллиметра до 3 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров.
В случае, если внутреннее поперечное сечение вставной гильзы содержит большую ось симметрии и малую ось симметрии, нагревательный элемент в форме полоски размещен по меньшей мере частично в приемной камере вставной гильзы таким образом, что протяженность в ширину нагревательного элемента в форме полоски по существу совпадает с большой осью симметрии, а протяженность в толщину нагревательного элемента по существу совпадает с малой осью симметрии. Кроме того, неподвижное расположение нагревательного элемента относительно внутреннего поперечного сечения приемной камеры также обеспечивает небольшое варьирование или по существу отсутствие варьирования ориентации нагревательного элемента относительно наружного поперечного сечения изделия при вставке в приемную камеру. Это, в свою очередь, уменьшает варьирование рабочих характеристик продукта.
Предпочтительно вставная гильза содержит теплостойкий материал, который является теплостойким по меньшей мере до температур, обеспечивающих образование аэрозоля, другими словами, по меньшей мере до 150 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере до 250 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере до 300 градусов Цельсия, еще более предпочтительно по меньшей мере до 400 градусов Цельсия. Например, теплостойкий материал может содержать по меньшей мере одно из керамического материала или теплостойкого пластмассового материала, такого как полиэфирэфиркетон (PEEK) или полиимид.
Дополнительные признаки и преимущества устройства, генерирующего аэрозоль, согласно второму аспекту изобретения уже были описаны выше в отношении первого аспекта настоящего изобретения и поэтому не будут повторяться.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения также предусмотрено электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, для использования с изделием, генерирующим аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет некруглое наружное поперечное сечение, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву посредством нагревательного элемента в форме полоски. Устройство содержит приемную камеру для по меньшей мере частичного размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Приемная камера имеет некруглое внутреннее поперечное сечение. Предпочтительно некруглое внутреннее поперечное сечение соответствует некруглому наружному поперечному сечению изделия, которое предполагается использовать с устройством. Преимущественно некруглое внутреннее поперечное сечение приемной камеры является продолговатым или сплюснутым. Предпочтительно внутреннее поперечное сечение приемной камеры является овальным, в частности эллиптическим, или прямоугольным, в частности прямоугольным с закругленными углами. Более того, некруглое внутреннее поперечное сечение приемной камеры может содержать большую ось симметрии и малую ось симметрии. Благодаря некруглому внутреннему поперечному сечению приемной камеры устройство, генерирующее аэрозоль, согласно третьему аспекту настоящего изобретения легко подготавливается для взаимодействия с изделием, генерирующим аэрозоль, имеющим соответствующее некруглое наружное поперечное сечение. Это, в свою очередь, является предпочтительным, как описано выше в отношении первого и второго аспектов настоящего изобретения.
Устройство согласно третьему аспекту настоящего изобретения дополнительно содержит нагревательный элемент в форме полоски для вставки в изделие, генерирующее аэрозоль, при размещении в приемной камере. В частности, нагревательный элемент в форме полоски расположен в приемной камере устройства предпочтительно симметрично вдоль центральной оси приемной камеры.
Некруглое внутреннее поперечное сечение приемной камеры преимущественно является таким, что кратчайшее расстояние от любой точки внутренней контурной линии поперечного сечения приемной камеры до нагревательного элемента в форме полоски находится в диапазоне от 0,2 миллиметра до 4 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,3 миллиметра до 3 миллиметров, предпочтительно в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров.
В случае, если некруглое внутреннее поперечное сечение приемной камеры содержит большую ось симметрии и малую ось симметрии, нагревательный элемент в форме полоски предпочтительно размещен по меньшей мере частично в приемной камере таким образом, что протяженность в ширину нагревательного элемента по существу совпадает с большой осью симметрии, а протяженность в толщину нагревательного элемента по существу совпадает с малой осью симметрии. Благодаря такому размещению устройство, генерирующее аэрозоль, преимущественно позволяет нагревательному элементу зацепляться с изделием, генерирующим аэрозоль, одним и тем же точно определенным образом. Это обеспечивает то, что наружное поперечное сечение изделия, генерирующего аэрозоль, автоматически совпадает с эффективной площадью нагрева поперечного сечения нагревательного элемента в форме полоски. Следовательно, это обеспечивает небольшое варьирование или по существу отсутствие варьирования ориентации нагревательного элемента относительно наружного поперечного сечения изделия. Преимущественно это уменьшает варьирование рабочих характеристик продукта.
Нагревательный элемент может быть размещен съемным образом по меньшей мере частично в приемной камере. Это является преимущественным для очистки и замены нагревательного элемента. В дополнение, это облегчает вставку нагревательного элемента в форме полоски в субстрат изделия, генерирующего аэрозоль, до вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в приемную камеру устройства.
Преимущественно приемная камера образована вставной гильзой, имеющей соответствующее некруглое внутреннее поперечное сечение. Вставная гильза выполнена с возможностью размещения съемным образом в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Следовательно, съемная вставная гильза служит в качестве адаптера, как описано выше.
Предпочтительно вставная гильза содержит теплостойкий материал, который является теплостойким по меньшей мере до температур, обеспечивающих образование аэрозоля, другими словами, по меньшей мере до 150 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере до 250 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере до 300 градусов Цельсия, еще более предпочтительно по меньшей мере до 400 градусов Цельсия. Например, теплостойкий материал может содержать по меньшей мере одно из керамического материала или теплостойкого пластмассового материала, такого как полиэфирэфиркетон (PEEK) или полиимид.
Дополнительные признаки и преимущества устройства, генерирующего аэрозоль, согласно третьему аспекту изобретения уже были описаны выше в отношении первого и второго аспектов настоящего изобретения. Поэтому эти признаки и преимущества не будут повторяться.
Согласно настоящему изобретению также предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, согласно второму или третьему аспекту настоящего изобретения и как описано выше. Система дополнительно содержит изделие, генерирующее аэрозоль, в форме стержня для использования с устройством, генерирующим аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет некруглое наружное поперечное сечение, соответствующее некруглому внутреннему поперечному сечению приемной камеры устройства. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, внутри его некруглого наружного поперечного сечения.
Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, согласно этому аспекту настоящего изобретения уже были описаны в отношении устройств, генерирующих аэрозоль, и изделий, генерирующих аэрозоль, согласно второму и третьему аспектам настоящего изобретения. Поэтому эти признаки и преимущества не будут повторяться.
Настоящее изобретение далее будет описано исключительно в качестве примеров со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 схематически изображен в перспективе первый вариант осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения;
на фиг. 2 схематически изображен в поперечном разрезе второй вариант осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения;
на фиг. 3 схематически изображен в поперечном разрезе третий вариант осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения;
на фиг. 4 схематически изображен в перспективе иллюстративный вариант осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно второму аспекту настоящего изобретения; и
на фиг. 5 схематически изображен в перспективе иллюстративный вариант осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно третьему аспекту настоящего изобретения.
На фиг. 1
представлено схематическое изображение первого варианта осуществления изделия 1, генерирующего аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения. Изделие 1 содержит субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву с целью высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие 1 должно быть вставлено в приемную камеру устройства, генерирующего аэрозоль, с электроприводом (не показано), которое содержит электрический нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. В настоящем варианте осуществления изделие 1, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью индукционного нагрева своего субстрата. Для этого стержнеобразное изделие 1 содержит токоприемный элемент 40 в форме полоски (в качестве нагревательного элемента 40 в форме полоски), который проходит через центр изделия 1 вдоль протяженности в длину изделия 1. Например, токоприемный элемент 40 может представлять собой фольгу из алюминия в форме полоски. В качестве дополнения к токоприемному элементу 40 в форме полоски, электрический нагреватель устройства, генерирующего аэрозоль, содержит индукционный источник, который выполнен с возможностью генерирования переменного электромагнитного поля в приемной камере. Таким образом, при размещении изделия 1, генерирующего аэрозоль, в приемной камере токоприемный элемент 40 нагревается благодаря вихревым токам и/или потерям на гистерезис, которые вызваны переменным электромагнитным полем в материале токоприемника в зависимости от его электрических и магнитных свойств. Преимущественно токоприемный элемент 40 находится в непосредственном физическом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, таким образом, чтобы обеспечить возможность эффективного нагрева субстрата.
Как описано выше, эффективность нагрева снижается с увеличением расстояния от нагревательного элемента. Следовательно, как видно на виде в поперечном разрезе, нагревательный элемент обеспечивает эффективную площадь нагрева поперечного сечения в непосредственной близости к элементу, в которой нагрев является все еще достаточным для образования аэрозоля. За пределами этой эффективной площади нагрева тепловая энергия, обеспечиваемая нагревательным элементом, как правило, является слишком низкой для обеспечения возможности достаточного образования аэрозоля.
С целью оптимизации использования субстрата, образующего аэрозоль, изделия в настоящем изобретении предлагается ограничить распределение субстрата внутри изделия, генерирующего аэрозоль, ограниченной областью подходящей формы, которая совпадает с эффективной площадью нагрева поперечного сечения подлежащего использованию нагревательного элемента максимально хорошо.
Что касается токоприемного элемента 40 в форме полоски согласно варианту осуществления по фиг. 1, эффективная площадь нагрева поперечного сечения является некруглой, в частности сплюснутой благодаря продолговатому профилю поперечного сечения прямоугольной формы полоски. Исходя из этого, с целью оптимизации использования субстрата субстрат, образующий аэрозоль, изделия 1 согласно варианту осуществления по фиг. 1 ограничен в сердцевине 10 субстрата, наружное поперечное сечение 11 которого является некруглым, чтобы совпадать с эффективной площадью нагрева поперечного сечения токоприемного элемента 40 в форме полоски максимально хорошо.
Как можно видеть на фиг. 1, некруглое наружное поперечное сечение 11 сердцевины 10 субстрата является овальным. В частности, наружное поперечное сечение 11 сердцевины 10 субстрата преимущественно является таким, что кратчайшее расстояние от любой точки наружной контурной линии поперечного сечения сердцевины 10 субстрата до токоприемного элемента 40 в форме полоски находится в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров.
Как можно дополнительно увидеть на фиг. 1, овальное наружное поперечное сечение 11 сердцевины 10 субстрата содержит малую ось симметрии 13 и большую ось симметрии 14, которые являются перпендикулярными друг другу. С целью обеспечения равномерного нагрева субстрата внутри сердцевины 10 субстрата токоприемный элемент 40 в форме полоски преимущественно проходит в длину через всю сердцевину 10 субстрата вдоль своей центральной оси таким образом, что протяженность в ширину токоприемного элемента 40 по существу совпадает с большой осью симметрии 14, а протяженность в толщину токоприемного элемента 40 по существу совпадает с малой осью симметрии 13.
Изделие 1 согласно варианту осуществления по фиг. 1 дополнительно содержит гильзу 20 наполнителя, окружающую сердцевину 10 субстрата. В этой связи гильза 20 наполнителя в основном служит в качестве объемного наполнителя, который определяет наружную форму изделия 1, генерирующего аэрозоль. В частности, гильза 20 наполнителя может служить для определения наружной формы изделия, которая сопоставима с имеющимися в настоящее время стержнеобразными изделиями. Преимущественно это позволяет использовать изделие 1 с уже имеющимися на рынке устройствами, генерирующими аэрозоль. В настоящем варианте осуществления гильза 20 наполнителя содержит круглое наружное поперечное сечение 21, в связи с чем наружная форма стержнеобразного изделия 1 представляет собой круглый цилиндр.
В отличие от этого внутреннее поперечное сечение 22 гильзы 20 наполнителя является овальным. В частности, внутреннее поперечное сечение 22 гильзы 20 наполнителя соответствует овальному наружному поперечному сечению 11 сердцевины 10 субстрата, так что внутренняя периферийная поверхность гильзы 20 наполнителя полностью контактирует с наружной периферийной поверхностью сердцевины 10 субстрата плотно прилегающим образом. Преимущественно это обеспечивает высокую стабильность размеров изделия 1, генерирующего аэрозоль.
В настоящем варианте осуществления гильза 20 наполнителя содержит пористый керамический материал в качестве материала наполнителя. В пористой керамике гильза 20 наполнителя дополнительно содержит летучее вкусо-ароматическое средство, которое может активироваться и высвобождаться из гильзы наполнителя при нагреве. Предпочтительно летучее вещество поддерживается в таком определенном состоянии, чтобы нагреваться вместе с субстратом, образующим аэрозоль, в сердцевине 10 субстрата.
Субстрат, образующий аэрозоль, в сердцевине 10 субстрата окружен бумажной оберткой 30. Бумажная обертка 30 служит для удерживания субстрата вместе и, таким образом, определяет наружную периферийную поверхность сердцевины 10 субстрата. Более того, бумажная обертка 30 проницаема для текучей среды, чтобы обеспечить возможность высвобождения испаренного субстрата, образующего аэрозоль, из сердцевины 10 субстрата.
На фиг. 2
схематически изображен второй вариант осуществления изделия 1, генерирующего аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения. Изделие согласно фиг. 2 подобно изделию согласно фиг. 1. Поэтому идентичные или подобные признаки обозначены одинаковыми ссылочными позициями. В отличие от изделия согласно фиг. 1 изделие 1 согласно фиг. 2 содержит сердцевину субстрата, наружное поперечное сечение которого является прямоугольным с закругленными углами. Следовательно, внутреннее поперечное сечение 22 гильзы 20 наполнителя также является прямоугольным с закругленными углами и соответствует наружному поперечному сечению 11 сердцевины 10 субстрата. По сравнению с фиг. 1 наружная контурная линия поперечного сечения сердцевины 10 субстрата находится еще ближе к наружной контурной линии поперечного сечения токоприемного элемента 40. Здесь кратчайшее расстояние от любой точки наружной контурной линии поперечного сечения сердцевины 10 субстрата до токоприемного элемента 40 в форме полоски находится в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,5 миллиметра до 1,5 миллиметра. Преимущественно это обеспечивает еще более достаточное использование субстрата, образующего аэрозоль, в изделии 1.
На фиг. 3
схематически изображен третий вариант осуществления изделия 1, генерирующего аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения. Изделие согласно фиг. 3 подобно изделию согласно фиг. 1. Поэтому идентичные или подобные признаки обозначены одинаковыми ссылочными позициями. В отличие от изделия согласно фиг. 1 внутренняя периферийная поверхность гильзы 20 наполнителя изделия 1 согласно фиг. 3 не полностью контактирует с наружной периферийной поверхностью сердцевины 10 субстрата. Хотя внутреннее поперечное сечение 22 гильзы 20 наполнителя также является овальным, малая полуось внутреннего поперечного сечения 22 гильзы 20 наполнителя отличается по длине от малой полуоси наружного поперечного сечения 11 сердцевины 10 субстрата. В отличие от этого большая полуось внутреннего поперечного сечения 22 гильзы 20 наполнителя идентична большой полуоси наружного поперечного сечения 11 сердцевины 10 субстрата. Благодаря этому внутренняя периферийная поверхность гильзы 20 наполнителя контактирует с наружной периферийной поверхностью сердцевины 10 субстрата только на наружных концах большой полуоси сердцевины 10 субстрата. Как результат, два пространства в виде зазора образованы между внутренним поперечным сечением 22 гильзы 11 наполнителя и наружным поперечным сечением 11 сердцевины 10 субстрата. Пространства в виде зазора аксиально проходят вдоль протяженности в длину сердцевины 10 субстрата с обеих сторон сердцевины 10 субстрата относительно его большой оси симметрии. Преимущественно пространства в виде зазора служат в качестве каналов для потока воздуха вдоль наружной периферийной поверхности сердцевины 10 субстрата, позволяя летучим соединениям, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, свободно покидать изделие 1. Еще более преимущественно размер и форма пространств в виде зазора могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечивать заданное сопротивление затяжке.
К тому же, в отличие от изделия согласно фиг. 1 изделие согласно фиг. 3 не содержит нагревательного элемента в качестве неотъемлемой части изделия. Вместо этого изделие 1 выполнено с возможностью взаимодействия с нагревательным элементом в форме полоски, который является неотъемлемой частью устройства, генерирующего аэрозоль, с которым предполагается использовать изделие 1. Для облегчения вставки нагревательного элемента в субстрат изделия 1 изделие 1 согласно фиг. 3 содержит предварительно образованный паз 50 в форме полоски, проходящий в длину через всю сердцевину 10 субстрата вдоль его центральной оси. Паз 50 в форме полоски размещен таким образом, что протяженность в ширину паза 50 по существу совпадает с большой осью симметрии 14 сердцевины 10 субстрата, а протяженность в толщину паза 50 по существу совпадает с малой осью симметрии 13 сердцевины 10 субстрата. Преимущественно это обеспечивает возможность равномерного нагрева субстрата в сердцевине 10 субстрата. С целью достижения оптимального использования субстрата наружное поперечное сечение 11 сердцевины 10 субстрата является таким, что кратчайшее расстояние от любой точки наружной контурной линии поперечного сечения сердцевины 10 субстрата до паза 50 в форме полоски находится в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,5 миллиметра до 1,5 миллиметра.
На фиг. 4
схематически изображен иллюстративный вариант осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно второму аспекту настоящего изобретения. Система содержит изделие 100, генерирующее аэрозоль, и электрически нагреваемое устройство 200, генерирующее аэрозоль, для использования с изделием 100. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, имеет овальное наружное поперечное сечение 111, содержащее субстрат 110, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву посредством нагревательного элемента 240 в форме полоски. В настоящем варианте осуществления нагревательный элемент 240 в форме полоски является неотъемлемой частью устройства 200. Например, нагревательный элемент 240 может представлять собой нагревательное лезвие, выполненное из нержавеющей стали, которое может быть нагрето либо резистивно, либо индуктивно. Альтернативно нагревательный элемент в форме полоски может быть неотъемлемой частью изделия 100, генерирующего аэрозоль. Например, нагревательный элемент может представлять собой металлический токоприемник в виде ленты, расположенный в субстрате 110 изделия 100, который может быть нагреваемым с помощью индукционного источника устройства при зацеплении изделия с устройством.
Как можно видеть на фиг. 4, нагревательный элемент 240 размещен в полости 260 устройства 200, в которое предполагается вставлять изделие 100. Полость 260 имеет круглое внутреннее поперечное сечение аналогично многим имеющимся в настоящее время устройствам, которые выполнены с возможностью взаимодействия со стержнеобразными изделиями, имеющими круглое наружное поперечное сечение. С целью обеспечения возможности взаимодействия круглой полости 260 устройства 200 с изделием 100, имеющим некруглое наружное поперечное сечение, другими словами, с изделием 100, генерирующим аэрозоль, согласно второму аспекту настоящего изобретения устройство 200, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 4 содержит вставную гильзу 220. Наружная форма вставной гильзы 220 выполнена такой, что может быть размещена съемным образом в полости 260 устройства 200. В отличие от этого внутренняя форма вставной гильзы 220 является такой, что образовывает приемную камеру 225 для размещения изделия 100, генерирующего аэрозоль, в гильзе. Следовательно, внутреннее поперечное сечение 222 вставной гильзы 220 является овальным и соответствует овальному наружному поперечному сечению 111 изделия 100. Также наружное поперечное сечение 221 вставной гильзы 220 является круглым и соответствует внутреннему поперечному сечению 262 полости 260. В результате вставная гильза 220 служит в качестве адаптера между овальным изделием 100 и круглой полостью 260 устройства 200. Таким образом, с помощью вставной гильзы 220 приспосабливают устройство 200, генерирующее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент 240 в форме полоски, для использования с изделием 100, генерирующим аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, в овальном поперечном сечении и которое поэтому оптимизировано для использования с нагревательным элементом 240 в форме полоски.
После сборки изделия 100 и вставной гильзы 220 в полости 260 устройства 200 нагревательный элемент 240 в форме полоски размещают по центру в полости 260 таким образом, что протяженность в ширину нагревательного элемента 240 по существу совпадает с большой осью 114 симметрии наружного поперечного сечения 111 изделия 100, а также с большой осью 224 симметрии наружного поперечного сечения 221 вставной гильзы 220. Также протяженность в толщину нагревательного элемента 240 по существу совпадает с малой осью 113 симметрии наружного поперечного сечения 111 изделия 100, а также с малой осью 223 симметрии наружного поперечного сечения 221 вставной гильзы 220. С одной стороны, это обеспечивает оптимальное использование субстрата 110 в изделии 100 при использовании в комбинации с нагревательным элементом 240 в форме полоски устройства 200. С другой стороны, это также обеспечивает правильную вставку изделия 100 в приемную камеру 225 гильзы 220, а также правильную вставку вставной гильзы 220 в полость 260 устройства 200.
Предпочтительно внутреннее поперечное сечение вставной гильзы 220 является таким, что при вставке в полость 260 кратчайшее расстояние от любой точки внутренней контурной линии поперечного сечения вставной гильзы 220 до нагревательного элемента 240 в форме полоски находится в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,5 миллиметра до 1,5 миллиметра.
С целью облегчения вставки нагревательного элемента 240 в форме полоски в субстрат 110 изделия 100 изделие 100 содержит предварительно образованный паз 150 в форме полоски для размещения нагревательного элемента 240 в форме полоски. Паз 150 симметрично проходит вдоль центральной оси изделия 100 таким образом, что протяженность в ширину паза 150 по существу совпадает с большой осью 114 симметрии овального изделия 100. Также протяженность в толщину нагревательного элемента 240 по существу совпадает с малой осью 113 симметрии овального изделия 100.
На фиг. 5
схематически изображен иллюстративный вариант осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно третьему аспекту настоящего изобретения. Система подобна системе, генерирующей аэрозоль, согласно второму аспекту настоящего изобретения, как показано на фиг. 4. Поэтому идентичные или подобные признаки обозначены одинаковыми ссылочными позициями. В отличие от устройства по фиг. 4 само устройство 200, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 5 содержит приемную камеру 210, имеющую некруглое, в частности овальное внутреннее поперечное сечение 212 для размещения изделия 100, генерирующего аэрозоль, которое имеет соответствующее овальное наружное поперечное сечение 111.
В приемной камере 210 устройство 200 содержит нагревательный элемент 240 в форме полоски. Нагревательный элемент 240 является неотъемлемой частью устройства 200, генерирующего аэрозоль. Например, нагревательный элемент 240 может представлять собой нагревательное лезвие, выполненное из нержавеющей стали, которое может быть нагрето либо резистивно, либо индуктивно.
Преимущественно нагревательный элемент 240 размещен по центру в приемной камере 210 таким образом, что протяженность в ширину нагревательного элемента 240 по существу совпадает с большой осью 214 симметрии наружного поперечного сечения 212 приемной камеры 210. Также протяженность в толщину нагревательного элемента 240 по существу совпадает с малой осью 213 симметрии наружного поперечного сечения 212 приемной камеры 210.
Предпочтительно овальное внутреннее поперечное сечение 212 приемной камеры 210 является таким, что кратчайшее расстояние от любой точки внутренней контурной линии поперечного сечения приемной камеры 210 до нагревательного элемента 240 в форме полоски находится в диапазоне от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности в диапазоне от 0,5 миллиметра до 1,5 миллиметра.
Более того, нагревательный элемент 240 может быть размещен съемным образом в приемной камере 210. Это является преимущественным для очистки и замены нагревательного элемента 240.