Устройство для генерирования аэрозоля с регулируемым воздушным потоком
Изобретение относится к устройству для генерирования аэрозоля для нагревания формирующего аэрозоль субстрата. Система для генерирования аэрозоля содержит устройство для генерирования аэрозоля, взаимодействующее с картриджем, и предназначена для нагревания формирующего аэрозоль субстрата и содержит испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата для формирования аэрозоля; по меньшей мере один впуск для воздуха; по меньшей мере один выпуск для воздуха, при этом впуск для воздуха и выпуск для воздуха расположены для определения пути воздушного потока между впуском для воздуха и выпуском для воздуха; и средство регулирования потока для регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха так, чтобы управлять скоростью воздушного потока на пути воздушного потока, в которой средство регулирования потока содержит первый элемент и второй элемент, при этом первый и второй элементы взаимодействуют для определения указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха, в которой первый и второй элементы выполнены с возможностью движения относительно друг друга так, чтобы изменять размер указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха, и в которой картридж содержит первый элемент, а устройство для генерирования аэрозоля содержит второй элемент. Техническим результатом изобретения является улучшение генерирования аэрозоля в устройстве или системе для генерирования аэрозоля. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования аэрозоля для нагревания формирующего аэрозоль субстрата. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к электрическому устройству для генерирования аэрозоля для нагревания жидкого формирующего аэрозоль субстрата.
В WO-А-2009/132793 раскрывается электрически нагреваемое курительное устройство. Жидкость хранится в участке хранения жидкости, первый конец капиллярного фитиля входит в участок хранения жидкости для контакта с находящейся в нем жидкостью, а второй конец фитиля выходит из участка хранения жидкости. Нагревательный элемент нагревает второй конец капиллярного фитиля. Нагревательный элемент выполнен в форме спирально намотанного электрического нагревательного элемента, который электрически соединен с источником питания и окружает второй конец капиллярного фитиля. При использовании пользователь может активировать нагревательный элемент, включая питание. Всасывание пользователем через мундштук приводит к затягиванию воздуха в электрически нагреваемую курительную систему над капиллярным фитилем, нагревательным элементом и, в итоге, в рот пользователя.
Целью настоящего изобретения является улучшение генерирования аэрозоля в устройстве или системе для генерирования аэрозоля.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается система для генерирования аэрозоля, содержащая устройство для генерирования аэрозоля, взаимодействующее с картриджем, при этом система содержит: испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата; по меньшей мере один впуск для воздуха; по меньшей мере один выпуск для воздуха, при этом впуск и выпуск для воздуха расположены для определения пути потока воздуха между впуском и выпуском; и средство регулирования потока для регулирования размера по меньшей мере одного впуска для воздуха так, чтобы регулировать скорость потока на пути потока воздуха.
Система для генерирования аэрозоля, содержащая устройство для генерирования аэрозоля и картридж, предназначена для нагревания формирующего аэрозоль субстрата для формирования аэрозоля. Картридж или устройство для генерирования аэрозоля могут содержать формирующий аэрозоль субстрат или могут быть адаптированы для приема формирующего аэрозоль субстрата. Как известно специалистам, аэрозоль это взвесь твердых частиц или капель жидкости в газе, например, в воздухе. Система для генерирования аэрозоля далее может содержать камеру формирования аэрозоля на пути потока воздуха между по меньшей мере одним впуском для воздуха и по меньшей мере одним выпуском для воздуха. Камера формирования аэрозоля может способствовать или помогать генерированию аэрозоля.
Средство регулирования потока позволяет регулировать перепад давления на впуске для воздуха. Это влияет на скорость потока воздуха, проходящего сквозь устройство для генерирования аэрозоля и картридж. Скорость потока воздуха влияет на средний размер капель и распределение размера капель в аэрозоле, что, в свою очередь может влиять на восприятие пользователя. Таким образом, средство регулирования потока является преимуществом по ряду причин. Во-первых, средство регулирования потока позволяет регулировать сопротивление втягиванию (т.е. падение давления на впуске для воздуха), например, в соответствии с предпочтениями пользователя. Во-вторых, для данного формирующего аэрозоль субстрата средство регулирования потока позволяет создавать капли аэрозоля, размер которых находится в определенном диапазоне. Средство регулирования потоком может приводиться в действие пользователем для создания аэрозоля, размер капель которого соответствует предпочтениям пользователя. В-третьих, средство регулирования потока позволяет для ряда формирующих аэрозоль субстратов позволяет создавать конкретный требуемый размер капель аэрозоля. Таким образом, средство регулирования потока позволяет устройству для генерирования аэрозоля и картриджу быть совместимыми с различными формирующими аэрозоль субстратами.
Кроме того, скорость потока воздуха также может влиять на количество образующегося конденсата в устройстве для генерирования аэрозоля и картридже, особенно в камере для формирования аэрозоля. Поэтому еще одним преимуществом средства регулирования потока является то, что его можно применять для уменьшения утечки жидкости. Распределение и средний размер капель в аэрозоле также могут влиять на то, как выглядит дым. Поэтому, в-четвертых, средство регулирования потока можно применять для регулировки внешнего вида дыма, создаваемого устройством для генерирования аэрозоля и картриджем, например, в соответствии с предпочтениями пользователя или в соответствии с конкретной средой, в которой используется устройство для генерирования аэрозоля.
Предпочтительно, средство регулирования потока приводится в действие пользователем. Таким образом, пользователь может выбирать размер указанного по меньшей мере одного впуска. Это влияет на средний размер капель и на распределение размеров капель. Пользователь может выбирать требуемый аэрозоль для конкретного формирующего аэрозоль субстрата или для набора формирующих аэрозоль субстратов, предназначенных для использования в устройстве для генерирования аэрозоля и картридже. Альтернативно, средство регулирования потока может настраиваться производителем под один требуемый размер указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха.
В предпочтительном варианте средство регулирования потока содержит: первый элемент и второй элемент, при этом первый и второй элементы взаимодействуют для определения указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха, и первый и второй элементы выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга так, чтобы изменять размер указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха.
Предпочтительно, эти два элемента выполнены в форме листа. Листовые элементы могут быть планарными или изогнутыми. Предпочтительно, два планарных элемента движутся относительно друг друга скользя один по другому. Альтернативно, два планарных элемента могут перемещаться относительно друг друга по резьбе, например, винтовой резьбе.
Предпочтительно, устройство для генерирования аэрозоля содержит один из первого элемента и второго элемента, а картридж содержит другой из первого элемента и второго элемента. И устройство для генерирования аэрозоля и картридж могут содержать корпус. Предпочтительно, первый элемент и второй элемент являются частью корпуса и устройства, и картриджа. Картридж может содержать мундштук. Корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. К примерам подходящих материалов относятся металлы, сплавы, пластики или композитные материалы, содержащие один или более из этих материалов, или термореактивные пластики, которые пригодны для применения в пищевой и фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (РЕЕК) и полиэтилен. Предпочтительно, материал является легким и не является хрупким.
Первый элемент может содержать отверстие. Второй элемент может содержать отверстие. Предпочтительно, первый элемент содержит по меньшей мере одно первое отверстие, а второй элемент содержит по меньшей мере одно второе отверстие. Первое и второе отверстия совместно образуют указанный по меньшей мере один впуск для воздуха, при этом первый и второй элементы расположены с возможностью перемещения относительно друг друга так, чтобы изменять степень перекрытия первого отверстия и второго отверстия так, чтобы изменять размер указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха.
Если перекрытие между первым отверстием и вторым отверстием очень мало, полученный впуск для воздуха имеет небольшую площадь сечения. Если перекрытие между первым и вторым отверстиями велико, полученный впуск для воздуха имеет большую площадь сечения. Первое отверстие может иметь любую подходящую форму. Второе отверстие может иметь любую подходящую форму. Форма первого отверстия и второго отверстия может быть одинаковой или разной. На первом элементе и на втором элементе может иметься любое количество отверстий. Количество отверстий на первом элементе может отличаться от количества отверстий на втором элементе. Альтернативно, количество отверстий на первом элементе может быть таким же, что и количество отверстий на втором элементе. В этом случае каждое отверстие на первом элементе может совмещаться с соответствующим отверстием на втором элементе для образования впуска для воздуха. Таким образом, количество впусков для воздуха может быть таким же, что и количество отверстий на каждом из первого и второго элементов. Могут иметься дополнительные впуски для воздуха с постоянной площадью сечения, которая не регулируются средством регулирования потока.
В одном варианте первый элемент и второй элемент выполнены с возможностью поворотного перемещения относительно друг друга. В одном варианте первый элемент и второй элемент выполнены с возможностью линейного перемещения относительно друг друга. В одном варианте первый элемент и второй элемент выполнены с возможностью поворота относительно друг друга для изменения размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха без линейного перемещения. Однако, в другом варианте, первый элемент и второй элемент выполнены с возможностью поворотного и линейного перемещения относительно друг друга, например, по винтовой резьбе. Например, если первый и второй элементы являются частью корпуса устройства для генерирования аэрозоля и картриджа, эти первый и второй элементы могут соединяться винтовой резьбой для образования системы для генерирования аэрозоля. Винтовая резьба также может позволять первому и второму элементам двигаться относительно друг друга, тем самым образуя средство регулирования потока.
Предпочтительно, картридж содержит первый элемент, а устройство для генерирования аэрозоля содержит второй элемент. В предпочтительном варианте картридж содержит корпус, имеющий первую гильзу, содержащую первый элемент, и содержит по меньшей мере одно первое отверстие, а устройство для генерирования аэрозоля содержит корпус, имеющий вторую гильзу, содержащую второй элемент, и содержит по меньшей мере одно второе отверстие, при этом указанное по меньшей мере одно первое отверстие и указанное по меньшей мере одно второе отверстие образуют указанный по меньшей мере один впуск для воздуха, и при этом первая гильза и вторая гильза выполнены с возможностью вращения относительно друг друга для изменения степени перекрытия первого отверстия и второго отверстия для изменения площади сечения впуска для воздуха. Одна из первой гильзы и второй гильзы может быть внешней гильзой, а другая из первой гильзы и второй гильзы может быть внутренней гильзой.
Средство регулирования потока предназначено для регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска. Это позволяет изменять скорость потока на пути воздушного потока. Дополнительно, регулируемым может быть размер указанного по меньшей мере одного выпуска для воздуха. Это позволяет изменять сопротивление затягиванию, например, в соответствии с предпочтениями пользователя.
Указанный по меньшей мере один впуск для воздуха может быть частью картриджа или частью устройства для генерирования аэрозоля. Если имеется более чем один впуск для воздуха, один или более из впусков для воздуха могут быть частью картриджа, а один или более из других впусков для воздуха могут быть частью устройства для генерирования аэрозоля. Средство регулирования потока может быть частью картриджа или устройства. Альтернативно, средство регулирования потока может быть сформировано за счет взаимодействия между частью картриджа и частью устройства. Если средство регулирования потока содержит первый элемент и второй элемент, как первый элемент, так и второй элемент могут находиться в картридже, или и первый и второй элементы могут находиться в устройстве, или один из первого элемента и второго элемента может находиться в картридже, а другой из первого элемента и второго элемента может находится в устройстве.
Если первый и второй элементы содержат внешнюю и внутреннюю гильзы, внешняя гильза и внутренняя гильза могут являться частью устройства, или внешняя гильза и вторая гильза могут являться частью картриджа, или одна из внешней гильзы и внутренней гильзы может являться частью картриджа, а другая из внешней гильзы и внутренней гильзы может являться частью устройства.
Формирующий аэрозоль субстрат способен выделять летучие соединения, которые могут формировать аэрозоль. Летучие соединения могут выделяться при нагревании формирующего аэрозоль субстрата, или могут выделяться в результате химической реакции или за счет механического стимулирования. Формирующий аэрозоль субстрат может содержать никотин. Формирующий аэрозоль субстрат может быть твердым формирующим аэрозоль субстратом. Формирующий аэрозоль субстрат предпочтительно включает материал, содержащий табак, который содержит летучие соединения аромата табака, которые выделяются из субстрата при нагревании. Формирующий аэрозоль субстрат может включать материал, не содержащий табак. Формирующий аэрозоль субстрат может включать материал, содержащий табак, и материал, не содержащий табак. Предпочтительно, формирующий аэрозоль субстрат далее содержит формирователь аэрозоля. К примерам формирователей аэрозоля относятся глицерин и пропилен гликоль.
Однако, в предпочтительном варианте, формирующий аэрозоль субстрат является жидким формирующим аэрозоль субстратом. Жидкий формирующий аэрозоль субстрат предпочтительно обладает физическими свойствами, например, точка кипения и давление пара, подходящими для использования в устройстве для генерирования аэрозоля и в картридже. Если точка кипения слишком высока, нагрев жидкости может оказаться невозможным, но если точка кипения слишком низка, жидкость может нагреваться слишком легко. Жидкость предпочтительно включает материал, содержащий табак, имеющий летучие соединения аромата табака, которые выделяются из жидкости при нагревании. Альтернативно или дополнительно, жидкость может содержать материал, не являющийся табаком. Жидкость может содержать водный раствор, не водные растворители, такие как этанол, экстракты растений, никотин, естественные или искусственные ароматизаторы или любые их комбинации. Предпочтительно, жидкость далее содержит формирователь аэрозоля, который способствует формированию плотного и стабильного аэрозоля. Примерами подходящих формирователей аэрозоля являются глицерин и пропилен гликоль.
Если формирующий аэрозоль субстрат является жидким субстратом, испаритель системы для генерирования аэрозоля может содержать капиллярный фитиль для транспортировки жидкого формирующего аэрозоль субстрата за счет капиллярности. Капиллярный фитиль может находиться в устройстве для генерирования аэрозоля или в картридже, но предпочтительно капиллярный фитиль расположен в картридже. Предпочтительно, капиллярный фитиль расположен так, чтобы контактировать с жидкостью в участке хранения жидкости. Предпочтительно, капиллярный фитиль входит в участок хранения жидкости. В этом случае, при использовании, жидкость транспортируется из участка хранения жидкости за счет капиллярности по капиллярному фитилю. В одном варианте жидкость на одном конце капиллярного фитиля испаряется нагревателем для формирования перенасыщенного пара. Перенасыщенный пар смешивается с потоком воздуха и уносится им. В потоке пар конденсируется для формирования аэрозоля, и аэрозоль уносится в рот пользователя. Жидкий формирующий аэрозоль субстрат имеет подходящие физические свойства, включая поверхностное натяжение и вязкость, которые позволяют транспортировать жидкость по капиллярному фитилю за счет капиллярности.
Капиллярный фитиль может иметь волоконную или губчатую структуру. Капиллярный фитиль предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный фитиль может содержать множество волокон или нитей или других трубок с мелкими отверстиями. Волокна или нити могут быть по существу выровнены в продольном направлении системы для генерирования аэрозоля. Альтернативно, капиллярный фитиль может содержать губчатый или вспененный материал, сформированный в стержень. Стержень может проходить в продольном направлении системы для генерирования аэрозоля. Структура фитиля образует множество небольших отверстий или трубок, по которым можно транспортировать жидкость за счет капиллярности. Капиллярный фитиль может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. К примерам подходящих материалов относятся капиллярные материалы, например, губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в форме волокон или спеченного порошка, вспененный металл или пластмассы, волокнистый материал, например, выполненный из крученого или экструдированного волокна, такие как волокна ацетата целлюлозы, полиэфира или связанного полиолефина, полиэтилена, терилена, или полипропилена, нейлоновые волокна или керамика. Капиллярный фитиль может иметь любую подходящую капиллярность и пористость для использования с жидкостями с разными физическими свойствами. Жидкость обладает физическими свойствами, включая, помимо прочего, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, точку кипения и давление пара, которые позволяют транспортировать жидкость через капиллярное устройство под действием капиллярности. Капиллярный фитиль должен обладать способностью доставлять к испарителю нужное количество жидкости.
Альтернативно, вместо капиллярного фитиля система для генерирования аэрозоля может содержать любой подходящий капиллярный или пористый интерфейс между жидким формирующим аэрозоль субстратом и испарителем для транспортировки требуемого количества жидкости к испарителю. Капиллярный или пористый интерфейс может находиться в картридже или в устройстве, но, предпочтительно, капиллярный или пористый интерфейс находится в картридже. Формирующий аэрозоль субстрат может адсорбироваться, наноситься на поверхность, пропитывать или иным образом вводиться в любой подходящий носитель или основу.
Предпочтительно, но не обязательно, капиллярный фитиль или капиллярный или пористый интерфейс находится в той же части, что и участок хранения жидкости.
Испаритель может быть нагревателем. Нагреватель может нагревать формирующий аэрозоль субстрат одним или более из следующих способов: проводимость, конвекция и излучение. Нагреватель может быть электрическим нагревателем, получающим питание от источника питания. Альтернативно нагреватель может запитываться от не электрического источника энергии, например, сгораемого топлива: например, нагреватель может содержать теплопроводный элемент, который нагревается газообразным топливом. Нагреватель может нагревать формирующий аэрозоль субстрат за счет теплопроводности и может по меньшей мере частично находиться в контакте с субстратом или носителем, на котором находится субстрат. Альтернативно, теплота от нагревателя может проводиться к субстрату через промежуточный теплопроводный элемент. Альтернативно, нагреватель может передавать теплоту входящему атмосферному воздуху, который всасывается через систему генерирования аэрозоля при использовании, и который в свою очередь нагревает формирующий аэрозоль субстрат за счет конвекции. В предпочтительном варианте устройство для генерирования аэрозоля является электрическим и испаритель устройства для генерирования аэрозоля содержит электрический нагреватель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата.
Электрический нагреватель может содержать единственный нагревательный элемент. Альтернативно, электрический нагреватель может содержать более чем один нагревательный элемент, например, два, или три, или четыре, или пять, или шесть, или более нагревательных элементов. Нагревательный элемент или нагревательные элементы могут быть расположены соответственно так, чтобы наиболее эффективно нагревать формирующий аэрозоль субстрат.
Этот по меньшей мере один электрический нагревательный элемент предпочтительно содержит электрически резистивный материал. К подходящим электрически резистивным материалам относятся, помимо прочего, полупроводники, такие как легированная керамика, "электропроводная" керамика (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, металлические сплавы и композитные материалы из керамических и металлических материалов. Такие композитные материалы могут содержать легированную или не легированную керамику. К примерам легированной керамики относится легированные карбиды углерода. К примерам подходящих металлов относятся титан, цирконий, тантал и металлы платиновой группы. К примерам подходящих металлических сплавов относятся нержавеющая сталь, константан, сплавы, содержащие никель, кобальт, хром, алюминий, титан, цирконий, гафний, ниобий, молибден, тантал, вольфрам, олово, галлий, марганец и железо, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы железа с алюминием, и сплавы железо-марганец-алюминий. Timetal® является зарегистрированным товарным знаком корпорации Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver, Colorado. В композитных материалах электрически резистивный материал опционально может быть внедрен в изолирующий материал, инкапсулирован в него или покрыт изолирующим материалом, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физикохимических свойств. Нагревательный элемент может содержать металлическую протравленную фольгу, изолированную между двумя слоями инертного материала. В этом случае инертный материал может содержать Kapton®, полиимидную или слюдяную фольгу. Kapton® является зарегистрированным товарным знаком компании E.I. Du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Wilmington, Delaware 19898, United States of America.
Альтернативно, этот по меньшей мере один электрический нагревательный элемент может содержать инфракрасный нагревательный элемент, источник фотонов или индуктивный нагревательный элемент.
Этот по меньшей мере один электрический нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, этот по меньшей мере один электрический нагревательный элемент может иметь форму нагревающего ножа, или нагревающих игл, или стержней. Альтернативно, этот по меньшей мере один электрический нагревательный элемент может иметь форму кожуха или подложки, имеющей участки с разной электропроводностью, или электрорезистивной металлической трубки. Участок хранения жидкости может содержать одноразовый нагревательный элемент. Этот по меньшей мере один электрический нагревательный элемент может содержать гибкий лист материала. К другим альтернативам относятся нагревательная проволока или нить, например, из никель-хрома, платины, вольфрама или сплава, или нагревательная пластина. Опционально, нагревательный элемент может быть нанесен на или в жесткий материал носителя.
Этот по меньшей мере один нагревательный элемент может содержать тепловой сток или тепловой резервуар, содержащий материал, способный абсорбировать и хранить теплоту и, затем, со временем отдавать теплоту для нагревания формирующего аэрозоль субстрата. Тепловой сток может быть сформирован из любого подходящего материала, такого как подходящий металлический или керамический материал. Предпочтительно материал имеет высокую теплоемкость (оптимальный материал для хранения теплоты) или является материалом, способным абсорбировать и, затем, отдавать теплоту реверсивным процессом, таким как высокотемпературный фазовый переход. Подходящими оптимальными материалами для хранения теплоты являются силикагель, оксид алюминия, углерод, стекловата, стекловолокно, минералы, металл или сплав, напр., алюминий, серебро или свинец, или материал целлюлозы. К другим подходящим материалам, которые отдают теплоту с помощью реверсивного фазового перехода, относятся парафин, ацетат натрия, нафталин, полиэтилен оксид, металл, соль металла, эвтектическая смесь солей или сплав.
Тепловой сток может быть расположен так, чтобы он находился в прямом контакте с формирующим аэрозоль субстратом в пористом интерфейсе и мог передавать накопленную теплоту непосредственно на формирующий аэрозоль субстрат. Альтернативно, теплота, хранящаяся в тепловом стоке или в тепловом резервуаре, может переноситься в формирующий аэрозоль субстрат в пористом интерфейсе с помощью проводника теплоты, например, металлической трубки.
Этот по меньшей мере один нагревательный элемент может нагревать формирующий аэрозоль субстрат с помощью проводимости. Нагревательный элемент может по меньшей мере частично находиться в контакте с формирующим аэрозоль субстратом. Альтернативно, теплота от нагревательного элемента может подводиться к формирующему аэрозоль субстрату проводником теплоты.
Альтернативно, этот по меньшей мере один нагревательный элемент может переносить теплоту в поступающий атмосферный воздух, который всасывается в устройство для генерирования аэрозоля при использовании, который в свою очередь нагревает формирующий аэрозоль субстрат путем конвекции. Атмосферный воздух может нагреваться до прохождения сквозь формирующий аэрозоль субстрат. Альтернативно, атмосферный воздух может сначала засасываться сквозь формирующий аэрозоль субстрат, а затем нагреваться.
Электрический нагреватель может находиться в устройстве или в картридже. Предпочтительно, но не обязательно, электрический нагреватель находится в той же части, что и капиллярный фитиль.
В одном предпочтительном варианте формирующий аэрозоль субстрат является жидким формирующим аэрозоль субстратом, и система для генерирования аэрозоля содержит участок хранения для хранения жидкого формирующего аэрозоль субстрата, а испаритель системы для генерирования аэрозоля содержит электрический нагреватель и капиллярный фитиль. В этом варианте, предпочтительно, капиллярный фитиль находится в контакте с жидкостью в участке хранения жидкости. При использовании жидкость транспортируется из участка для хранения жидкости к электрическому нагревателю капиллярностью в капиллярном фитиле. В одном варианте капиллярный фитиль имеет первый конец и второй конец, при этом первый конец входит в участок хранения жидкости для контакта с находящейся там жидкостью, а электрический нагреватель расположен для нагревания жидкости на втором конце. Когда нагреватель включен, жидкость на втором конце капиллярного фитиля испаряется для образования перенасыщенного пара. Этот перенасыщенный пар смешивается с потоком воздуха и уносится им. В этом потоке пар конденсируется для формирования аэрозоля, и аэрозоль уносится в рот пользователя.
Однако настоящее изобретение не ограничивается нагревательным испарителем и может использоваться в системах для генерирования аэрозоля, в которых пар и полученный в результате аэрозоль генерируются механическим испарителем, например, помимо прочего, пьезо-испарителем или распылителем, в котором используется жидкость под давлением.
Участок хранения жидкости и, опционально, капиллярный фитиль, могут быть съемными с системы для генерирования аэрозоля, как единый компонент. Например, участок хранения жидкости, капиллярный фитиль и нагреватель могут находиться в картридже.
Система для генерирования аэрозоля может быть электрической и может далее содержать электрический источник питания. Электрический источник питания может находиться в картридже или в устройстве для генерирования аэрозоля. Предпочтительно, электрический источник питания находится в устройстве для генерирования аэрозоля. Электрический источник питания может быть источником переменного тока или источником постоянного тока. Предпочтительно, электрическим источником питания является батарея.
Система для генерирования аэрозоля далее может содержать электрическую цепь. В одном варианте электрическая цепь содержит датчик для обнаружения потока воздуха, указывающего на то, что пользователь делает затяжку. В этом случае, предпочтительно, электрическая цепь выполнена с возможностью подавать импульс электрического тока на испаритель, когда датчик определяет, что пользователь делает затяжку. Предпочтительно, длительность электрического импульса задана заранее, в зависимости от того, какое количество жидкости требуется испарить. Для этого электрическая цепь предпочтительно выполнена программируемой. Альтернативно, электрическая цепь может содержать ручной переключатель, инициируемый пользователем во время затяжки. Длительность импульса электрического тока предпочтительно задана заранее, в зависимости от того, какое количество жидкости требуется испарить. Для этого электрическая цепь предпочтительно выполнена программируемой. Электрическая цепь может находиться в картридже или в устройстве. Предпочтительно, электрическая цепь находится в устройстве.
Если система для генерирования аэрозоля содержит корпус, этот корпус предпочтительно выполнен удлиненным. Если система для генерирования аэрозоля содержит капиллярный фитиль, продольная ось капиллярного фитиля и продольная ось корпуса могут быть по существу параллельны друг другу. Корпус может содержать участок для устройства для генерирования аэрозоля и участок для картриджа. В этом случае все компоненты могут находится в любом из участков корпуса. В одном варианте корпус содержит съемный вкладыш, содержащий участок хранения жидкости, капиллярный фитиль и нагреватель. В этом варианте эти части системы для генерирования аэрозоля могут извлекаться из корпуса как единый компонент. Это может быть полезно, например, для заправки или замены участка хранения жидкости.
В одном особенно предпочтительном варианте формирующий аэрозоль субстрат является жидким формирующим аэрозоль субстратом, а система для генерирования аэрозоля содержит: корпус, содержащий внутреннюю гильзу, имеющую по меньшей мере одно внутреннее отверстие и внешнюю гильзу, имеющую по меньшей мере одно внешнее отверстие, при этом внутреннее и внешнее отверстие совместно образуют указанный по меньшей мере один впуск для воздуха; электрический источник питания и электрическую цепь, расположенные в устройстве для генерирования аэрозоля; и участок хранения для удержания жидкого формирующего аэрозоль субстрата; где испаритель содержит капиллярный фитиль для транспортировки жидкого формирующего аэрозоль субстрата из участка хранения жидкости, причем капиллярный фитиль имеет первый конец, проходящий в участок хранения жидкости, и второй конец, расположенный напротив первого конца, и электрический нагреватель, соединенный с электрическим источником питания для нагревания жидкого формирующего аэрозоль субстрата на втором конце капиллярного фитиля; где участок хранения жидкости, капиллярный фитиль и электрический нагреватель расположены в картридже системы для генерирования аэрозоля; и где средство регулирования потока содержит внутреннюю гильзу и внешнюю гильзу корпуса, при этом внутренняя и внешняя гильзы выполнены с возможностью движения относительно друг друга для изменения размера по меньшей мере одного впуска для воздуха.
Предпочтительно, устройство для генерирования аэрозоля и картридж выполнены портативными, как индивидуально, так и во взаимодействии. Предпочтительно, устройство предназначено для многократного использования пользователем. Предпочтительно, картридж является одноразовым, и выбрасывается, например, когда в участке хранения жидкости больше не осталось жидкости. Устройство для генерирования аэрозоля и картридж могут взаимодействовать для образования системы для генерирования аэрозоля, которая является курительной системой, и которая может иметь размер, сравнимый с размером обычной сигареты или сигары. Курительная система может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 150 мм. Курительная система может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм.
Предпочтительно, система для генерирования аэрозоля является электрической курительной системой.
Согласно настоящему изобретению также предлагается система для генерирования аэрозоля для нагревания формирующего аэрозоль субстрата, содержащая: испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата для формирования аэрозоля; по меньшей мере один впуск для воздуха; по меньшей мере один выпуск для воздуха; при этом впуск для воздуха и выпуск для воздуха расположены для определения пути потока воздуха между впуском для воздуха и выпуском для воздуха; и средство регулирования потока для регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха так, чтобы регулировать скорость потока воздуха на пути потока воздуха.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается картридж, содержащий: участок хранения для хранения формирующего аэрозоль субстрата; испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата; по меньшей мере один впуск для воздуха; по мере один выпуск для воздуха, при этом впуск для воздуха и выпуск для воздуха расположены для определения пути потока воздуха между впуском для воздуха и выпуском для воздуха; и при этом картридж содержит средство регулирования потока для регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха так, чтобы регулировать скорость потока воздуха на пути потока воздуха.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для генерирования аэрозоля для нагревания формирующего аэрозоль субстрата, содержащее участок хранения для хранения формирующего аэрозоль субстрата; испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата; по меньшей мере один впуск для воздуха; по мере один выпуск для воздуха, при этом впуск для воздуха и выпуск для воздуха расположены для определения пути потока воздуха между впуском для воздуха и выпуском для воздуха; и при этом картридж содержит средство регулирования потока для регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха так, чтобы регулировать скорость потока воздуха на пути потока воздуха.
Во всех аспектах изобретения участок хранения может быть участком хранения жидкости. Во всех аспектах формирующий аэрозоль субстрат может быть жидким формирующим аэрозоль субстратом.
Формирующий аэрозоль субстрат альтернативно может быть любым другим субстратом, например, газообразным, в форме геля или любой комбинацией разных типов субстрата.
Указанный по меньшей мере один выпуск для воздуха может иметься только в картридже. Альтернативно, указанный по меньшей мере один выпуск для воздуха может иметься только в устройстве для генерирования аэрозоля. Альтернативно, указанный по меньшей мере один выпуск для воздуха может иметься в картридже, и указанный по меньшей мере один выпуск для воздуха может иметься в устройстве для генерирования аэрозоля. Этот по меньшей мере один впуск для воздуха может иметься только в картридже. Альтернативно, указанный по меньшей мере один впуск для воздуха может иметься только в устройстве для генерирования аэрозоля. Альтернативно, указанный по меньшей мере один впуск для воздуха может иметься в картридже, и указанный по меньшей мере один впуск для воздуха может иметься в устройстве для генерирования аэрозоля. Например, указанный по меньшей мере один впуск для воздуха в картридже и указанный по меньшей мере один впуск для воздуха в устройстве для генерирования аэрозоля могут быть расположены так, чтобы совпадать или частично совпадать, когда картридж установлен в устройстве для генерирования аэрозоля.
Средство регулирования потока может быть установлено только в картридже. Альтернативно, средство управления потоком может быть установлено как в картридже, так и в устройстве для генерирования аэрозоля. В таком варианте, предпочтительно, картридж и устройство для генерирования аэрозоля взаимодействуют для образования средства регулирования потока. Альтернативно, картридж может содержать средство регулирования потока, а устройство для генерирования аэрозоля может содержать второе средство регулирования потока. В предпочтительном варианте средство регулирования потока содержит первый элемент картриджа и второй элемент устройства для генерирования аэрозоля, при этом первый и второй элементы взаимодействуют для определения указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха, и первый и второй элементы выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга для изменения размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха.
Например, если картридж содержит по меньшей мере один впуск для воздуха, и устройство для генерирования аэрозоля содержит по меньшей мере один впуск для воздуха, то указанный по меньшей мере один впуск для воздуха на картридже и указанный по меньшей мере один впуск для воздуха на устройстве для генерирования аэрозоля могут быть расположены с возможностью совмещения или частичного совмещения, когда картридж установлен на устройство для генерирования аэрозоля. Первый элемент и второй элемент могут быть установлены с возможностью перемещения относительно друг друга, чтобы изменять степень перекрытия впуска для воздуха на картридже и впуска для воздуха на устройстве для генерирования аэрозоля. Если имеется очень небольшое перекрытие этих двух впусков для воздуха, результирующий впуск для воздуха будет иметь небольшую площадь сечения. Это приведет к увеличению скорости воздушного потока в устройстве для генерирования аэрозоля. Если имеется большое перекрытие между этими двумя впусками для воздуха, результирующий впуск для воздуха будет иметь большую площадь сечения. Это приведет к снижению скорости воздушного потока в устройстве для генерирования аэрозоля.
Предпочтительно, испаритель содержит капиллярный фитиль для транспортировки жидкого формирующего аэрозоль субстрата за счет эффекта капиллярности. Свойства такого капиллярного фитиля описаны выше. Альтернативно, вместо капиллярного фитиля испаритель может содержать любой подходящий капиллярный или пористый интерфейс для транспортировки нужного количества испаряемой жидкости.
Предпочтительно, устройство для генерирования аэрозоля является электрическим, и испаритель содержит электрический нагреватель для нагревания жидкого формирующего аэрозоль субстрата, при этом электрический нагреватель выполнен с возможностью соединения с электрическим источником питания в устройстве для генерирования аэрозоля. Свойства такого электрического нагревателя были описаны выше.
В предпочтительном варианте испаритель картриджа содержит электрический нагреватель и капиллярный фитиль. В этом варианте, предпочтительно, капиллярный фитиль расположен в контакте с жидкостью в участке хранения. При использовании, жидкость транспортируется из участка хранения к электрическому нагревателю за счет капиллярности фитиля. В одном варианте капиллярный фитиль имеет первый конец и второй конец, при этом первый конец входит в участок хранения для контакта с находящейся в нем жидкостью, и электрический нагреватель расположен для нагревания жидкости на втором конце. Когда нагреватель включен, жидкость на втором конце капиллярного фитиля испаряется нагревателем для формирования перенасыщенного пара.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ изменения скорости воздушного потока в системе для генерирования аэрозоля, содержащей устройство для генерирования аэрозоля, взаимодействующего с картриджем, при этом система для генерирования аэрозоля содержит испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата для формирования аэрозоля, по меньшей мере один впуск для воздуха и по меньшей мере один выпуск для воздуха, причем впуск для воздуха и выпуск для воздуха расположены для определения пути потока воздуха между впуском для воздуха и выпуском для воздуха, при этом способ содержит этап, на котором регулируют размер указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха для изменения скорости воздушного потока на пути воздушного потока.
Регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха приводит к изменению перепада давления на впуске для воздуха. Это влияет на скорость воздушного потока сквозь систему для генерирования аэрозоля и сопротивление затягиванию. Скорость воздушного потока влияет на средний размер капель и распределение размеров капель аэрозоля, что может в свою очередь, влиять на восприятие пользователя.
В одном варианте система для генерирования аэрозоля содержит первый элемент и второй элемент, при этом первый и второй элементы взаимодействуют для определения по меньшей мере одного впуска для воздуха, и при этом этап регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха содержит этап, на котором перемещают первый и второй элементы относительно друг друга для изменения размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха. Один из первого и второго элементов может находиться в устройстве для генерирования аэрозоля, а другой из первого и второго элементов может находиться в картридже.
Признаки, описанные для одного из аспектов изобретения могут быть применимы к другому аспекту изобретения. В частности, признаки, описанные для устройства для генерирования аэрозоля, могут быть применимы к картриджу.
Далее следует описание настоящего изобретения, только в качестве примера, со ссылками на чертежи.
Фиг. 1 - вариант системы для генерирования аэрозоля по настоящему изобретению.
Фиг. 2 - вид в перспективе части системы для генерирования аэрозоля по настоящему изобретению, более подробно иллюстрирующий впуски для воздуха.
Фиг. 3 - диаграмма, показывающая сопротивление затягиванию как функцию сечения пути воздушного потока в системе для генерирования аэрозоля.
Фиг. 4 - диаграмма, показывающая влияние скорости воздушного потока на размер капель аэрозоля для данного формирующего аэрозоль субстрата в системе для генерирования аэрозоля, и
Фиг. 5 - диаграмма, показывающая влияние скорости воздушного потока на размер капель аэрозоля для двух альтернативных формирующих аэрозоль субстратов в системе для генерирования аэрозоля.
На Фиг. 1 показан один пример системы для генерирования аэрозоля по настоящему изобретению. На Фиг. 1 система является электрической курительной системой, имеющей участок хранения. Курительная система 101 по Фиг. 1 содержит картридж 103 и устройство 105. В устройстве 105 имеется электрический источник питания в виде батареи 107, и электрическая цепь в виде аппаратного средства 109 и системы 111 определения затяжки. В картридже 103 имеется участок 113 хранения, содержащий жидкость 115, капиллярный фитиль 117 и испаритель в виде нагревателя 119. Следует отметить, что нагреватель на Фиг. 1 показан лишь схематически. В иллюстративном варианте по Фиг. 1 один конец капиллярного фитиля 117 проходит в участок 113 хранения, а другой конец фитиля 117 окружен нагревателем 119. Нагреватель соединен с электрической цепью через соединители 121, которые могут проходить снаружи участка 113 хранения (не показано на Фиг. 1). И картридж 103, и устройство 105 содержат отверстия, которые, когда картридж и устройства собраны друг с другом, совмещены для образования впусков 123 для воздуха. Имеется средство регулирования потока (которое будет описано ниже со ссылками на Фиг. 2-5), которое позволяет регулировать размер впусков 123 для воздуха. Картридж 103 далее содержит выпуск 125 для воздуха и камеру 127 для формирования аэрозоля. Путь воздушного потока от впусков 123 для воздуха через камеру 127 для формирования потока к выпуску 125 для воздуха показан штриховыми стрелками.
При использовании система работает следующим образом. Жидкость 115 под действием эффекта капиллярности транспортируется из участка 113 хранения жидкости от одного конца фитиля 117, который входит в участок хранения, к другому концу фитиля, который окружен нагревателем 119. Когда пользователь затягивается через выпуск 125 для воздуха системы для генерирования аэрозоля, атмосферный воздух затягивается через впуски 123, как показано штриховыми стрелками. В конструкции, показанной на Фиг. 1, система 111 определения затяжки обнаруживает затяжку и активирует нагреватель 119. Батарея 107 подает электроэнергию на нагреватель 119 для нагревания конца фитиля 117, окруженного нагревателем. Жидкость на этом конце фитиля 117 испаряется нагревателем 119 для создания перенасыщенного пара. Одновременно испаренная жидкость замещается жидкостью, движущейся по фитилю 117 за счет капиллярности. (Этот процесс иногда называют "подкачка"). Созданный перенасыщенный пар смешивается с воздушным потоком из впусков 123 для воздуха и уносится им. В камере 127 формирования аэрозоля пар конденсируется и образует вдыхаемый аэрозоль, который уносится к выпуску 125 и в рот пользователя.
В варианте по Фиг. 1 аппаратное средство 109 и система 111 для определения затяжки предпочтительно являются программируемыми. Аппаратное средство 109 и система 111 определения затяжки могут применяться для управления работой системой генерирования аэрозоля.
На Фиг. 1 показан один пример системы для генерирования аэрозоля по настоящему изобретению. Однако возможны и множество других примеров. Система для генерирования аэрозоля просто должна содержать устройство для генерирования аэрозоля и картридж и включать испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата, чтобы сформировать аэрозоль, по меньшей мере один впуск для воздуха, по меньшей мере один выпуск для воздуха и средство регулирования потока (описанное ниже со ссылками на Фиг. 2-5) для регулирования размера этого по меньшей мере одного впуска для воздуха, чтобы регулировать скорость воздушного потока на пути потока от впуска для воздуха к выпуску для воздуха. Например, система не обязательно должна быть электрической. Например, система не обязательно должна быть курительной системой. Например, формирующий аэрозоль субстрат не обязательно должен быть жидким. Кроме того, даже если формирующий аэрозоль субстрат является жидким, система не обязательно должна содержать капиллярный фитиль. В этом случае система может содержать другой механизм подачи жидкости для испарения. Кроме того, система может не содержать нагреватель и в этом случае для нагревания формирующего аэрозоль субстрата система может содержать другой механизм. Например, система определения затяжки может отсутствовать. Вместо нее система может работать под ручным управлением, например, когда пользователь при затяжке приводит в действие выключатель. Например, общую форму и размер системы для генерирования аэрозоля можно изменять.
Как описано выше, согласно настоящему изобретению система для генерирования аэрозоля содержит средство регулирования потока для регулирования размера по меньшей мере одного впуска для воздуха, чтобы регулировать скорость воздушного потока на пути через систему для генерирования аэрозоля. Далее со ссылками на Фиг. 2-5 следует описание варианта изобретения, содержащего средство регулирования потока. Этот вариант основан на варианте, показанном на Фиг. 1, но он применим и к другим вариантах системы для генерирования аэрозоля. Следует отметить, что Фиг. 1 и 2 являются схематическими. В частности, компоненты показаны не обязательно в масштабе, как индивидуально, так и по отношению друг к другу.
На Фиг. 2 приведен вид в перспективе части системы для генерирования аэрозоля по Фиг. 1, где более детально показаны впуски 123 для воздуха. На Фиг. 2 показан картридж 103 системы 101 для генерирования аэрозоля, собранный с устройством 105 системы 101 для генерирования аэрозоля. И картридж 103, и устройство 105 содержат отверстия, которые, когда картридж и устройство собраны друг с другом, совпадают или частично совпадают для формирования впусков 123 для воздуха.
При эксплуатации картридж 103 и устройство 105 можно поворачивать относительно друг друга, как показано стрелкой. Степень наложения наборов отверстий в картридже 103 и в устройстве 105 определяет размер впусков 123 для воздуха. Размер впусков 123 для воздуха влияет на скорость воздушного потока сквозь систему 101 для генерирования аэрозоля, что в свою очередь влияет на размер капель в аэрозоле. Это будет описано ниже со ссылками на Фиг. 3-5.
На Фиг. 3 приведена диаграмма сопротивления затягивания (в Паскалях, Па) как функции сечения пути воздушного потока (мм2) в системе для генерирования аэрозоля. Как видно на Фиг. 3, перепад давления увеличивается с уменьшением сечения пути воздушного потока (следует отметить, что отношение, показанное на Фиг. 3 дано для данного расхода, который является комбинацией длительности затяжки и объема затяжки). Это отношение между перепадом давления dP и площадью S2 сечения пути воздушного потока имеет обратную параболическую форму dP=a/S2, где а - постоянная. Таким образом, поворот устройства 105 и картриджа 103 относительно друг друга для увеличения размера впусков 123 для воздуха в системе для генерирования аэрозоля приводит к увеличению площади сечения пути воздушного потока, что уменьшает перепад давления или сопротивление затягиванию. Поворот устройства 105 и картриджа 103 относительно друг друга для уменьшения размера впусков 123 для воздуха в системе для генерирования аэрозоля приводит к уменьшению площади сечения пути воздушного потока, что увеличивает перепад давления или сопротивление затягиванию.
Как уже упоминалось, размер впусков 123 для воздуха влияет на скорость воздушного потока через систему 101 для генерирования аэрозоля. Это, в свою очередь, влияет на размер капель в аэрозоле, как будет описано ниже. Известно, что увеличение скорости охлаждения в системе для генерирования аэрозоля приводит к снижению среднего размера капель в полученном аэрозоле. Скорость охлаждения это комбинация градиента температур между испарителем и температурой окружающей среды, и скорости воздушного потока, локального для испарителя. Градиент температур определяется и фиксируется условиями окружающей среды, поэтому скорость охлаждения в первую очередь задается скоростью локального воздушного потока через систему для генерирования аэрозоля, в частности, через камеру для формирования аэрозоля рядом с испарителем. Таким образом, регулирование скорости воздушного потока через камеру для формирования аэрозоля в системе для генерирования аэрозоля позволяет генерировать аэрозоли разных типов для данного формирующего аэрозоль субстрата.
На Фиг. 4 приведена диаграмма, показывающая влияние расхода воздуха (л/мин) на размер капель аэрозоля (мкм) для данного формирующего аэрозоль субстрата в системе для генерирования аэрозоля. Из Фиг. 4 видно, что увеличение расхода через систему для генерирования аэрозоля приводит к уменьшению среднего размера капель. Наоборот, уменьшение расхода воздуха через систему для генерирования аэрозоля приводит к увеличению среднего размера капель в полученном аэрозоле.
На Фиг. 4 обозначены две точки, а именно А и В. Состояние А дает относительно низкий расход воздуха через систему для генерирования аэрозоля, что приводит к относительно большому среднему размеру капель в полученном аэрозоле. Это соответствует относительно большой площади сечения пути воздушного потока, которая дает относительно низкое сопротивление затягиванию, а, следовательно, относительно небольшой расход воздуха. Таким образом, состояние А соответствует положению, в котором устройство 105 и картридж 103 системы для генерирования аэрозоля (Фиг. 1 и 2) повернуты относительно друг друга так, чтобы получить относительно большое перекрытие между отверстиями в устройстве 105 и в картридже 103. Это дает относительно большой впуск 123 для воздуха, например, 100% от максимального размера впуска. Наоборот, состояние В имеет относительно небольшую площадь сечения пути воздушного потока, что приводит к относительно высокому сопротивлению затягиванию и, следовательно, относительно низкому расходу. Поэтому состояние В соответствует положению, в котором устройство 105 и картридж 103 системы для генерирования аэрозоля повернуты относительно друг друга так, чтобы получить относительно небольшое перекрытие отверстий в устройстве 105 и в картридже 103. Это дает относительно небольшую площадь сечения впуска 123 для воздуха, например, 40% от максимальной.
Как показано на Фиг. 4, настоящее изобретение позволяет регулировать размер по меньшей мере одного впуска для воздуха, чтобы регулировать скорость потока воздуха на пути этого потока. Это позволяет генерировать разные виды аэрозоля (то есть аэрозоли с разным средним размером капель и распределением размеров капель) для данного формирующего аэрозоль субстрата.
Альтернативно, регулирование скорости воздушного потока через камеру ля формирования аэрозоля системы для генерирования аэрозоля позволяет получить требуемый размер капель для различных формирующих аэрозоль субстратов. На Фиг. 5 показана диаграмма, иллюстрирующая эффект расхода воздуха (л/мин) на размер капель аэрозоля (мкм) для двух разных формирующих аэрозоль субстратов 501, 503 в системе для генерирования аэрозоля. Как и на Фиг. 4, для обоих формирующих аэрозоль субстратов 501 и 503, увеличение расхода воздуха через систему для генерирования аэрозоля приводит к уменьшению среднего размера капель, а уменьшение расхода воздуха через систему для генерирования аэрозоля приводит к увеличению среднего размера капель. Для данного расхода воздуха формирующий аэрозоль субстрат 501 дает меньший средний размер капель, чем формирующий аэрозоль субстрат 503.
На Фиг. 5 обозначены две точки А и В. Точка А находится на кривой для формирующего аэрозоль субстрата 501. Точка В находится на кривой для формирующего аэрозоль субстрата 503. В точках А и В полученные средние размеры капель равны. Для состояния А, из-за свойств формирующего аэрозоль субстрата 501, расход воздуха, дающий такой средний размер капель, относительно невелик. Это соответствует относительно большой площади сечения пути воздушного потока, что приводит к относительно небольшому сопротивлению затягиванию и, следовательно, относительно небольшому расходу воздуха. Поэтому состояние А соответствует положению, в котором устройство 105 и картридж 103 системы для генерирования аэрозоля (см. Фиг. 1 и 2) повернуты относительно друг друга так, чтобы получить относительно большое перекрытие между отверстиями в устройстве 105 и картридже 103. Однако, для состояния В, из-за свойств формирующего аэрозоль субстрата 503, расход воздуха, который дает такой средний размер капель аэрозоля, относительно высок. Это соответствует относительно небольшой площади сечения пути воздушного потока, что создает относительно высокое сопротивление затягиванию и, следовательно, относительно большой расход воздуха. Поэтому состояние В соответствует положению, в котором устройство 105 и картридж 103 системы для генерирования аэрозоля повернуты относительно друг друга так, чтобы получить относительно небольшое перекрытие между отверстиями в устройстве 105 и картридже 103. Это дает относительно небольшой размер впуска 123 для воздуха например, 40% от максимального.
Как показано на Фиг. 5, настоящее изобретение позволяет регулировать размер по меньшей мере одного впуска для воздуха, чтобы регулировать скорость воздушного потока на его пути. Это позволяет генерировать требуемый аэрозоль (то есть имеющий требуемый средний размер капель и распределение размеров капель) для разных формирующих аэрозоль субстратов.
В описанном варианте поворот устройства 105 и картриджа 103 относительно друг друга является средством регулирования потока, которое позволяет регулировать перепад давления на впусках 123 для воздуха. Это влияет на скорость воздушного потока через систему для генерирования аэрозоля. Скорость воздушного потока влияет на средний размер капель в аэрозоле и распределение размеров капель в аэрозоле, что в свою очередь может влиять на восприятие пользователя. Поэтому средство регулирования потока позволяет регулировать сопротивление затягиванию (т.е. перепад давление на впуске для воздуха), например, в соответствии с предпочтениями пользователя. Кроме того, для данного формирующего аэрозоль субстрата, средство регулирования потока позволяет получать ряд средних размеров капель аэрозоля, и требуемый аэрозоль может выбираться пользователем в соответствии с его предпочтениями. Также средство регулирования потока позволяет получать конкретный требуемый средний размер капель аэрозоля для ряда формирующих аэрозоль субстратов. Поэтому средство регулирования потока позволяет совместить систему для генерирования аэрозоля с различными формирующими аэрозоль субстратами, и средство регулирования потока позволяет пользователю выбирать требуемые свойства аэрозоля для множества разных совместимых формирующих аэрозоль субстратов.
На Фиг. 2 средством регулирования потока является поворот устройства 105 и картриджа 103 системы для генерирования аэрозоля относительно друг друга. Однако средство регулирования потока не обязательно образовано взаимодействием двух частей системы. Средство регулирования потока может находиться в устройстве 105. Альтернативно или дополнительно, средство регулирования потока может находиться в картридже 103. Фактически, в варианте, показанном на Фиг. 2, размер впусков 123 для воздуха регулируется путем изменения степени перекрытия отверстий в устройстве 105 и в картридже 1034. Однако средство регулирования потока не обязательно должно формироваться за счет перекрытия двух наборов отверстий. Средство регулирования потока может представлять собой другой подходящий механизм. Например, средство регулирования потока может быть образовано единственным отверстием, имеющим подвижную задвижку для открывания и закрывания отверстия. Дополнительно, в варианте, показанном на Фиг. 2 устройство 105 и картридж 103 выполнены вращающимися относительно друг друга. Однако, альтернативно, устройство 105 и картридж 103 могут быть выполнены с возможностью линейного перемещения, например, скольжения. Альтернативно, устройство 105 и картридж 103 могут перемещаться относительно друг друга комбинацией вращения и линейного перемещения, например, по винтовой резьбе. Дополнительно, отверстия могут иметь любую форму и их количество также может быть любым.
Таким образом, согласно настоящему изобретению система для генерирования аэрозоля содержит средство регулирования потока для регулирования размера по меньшей мере одного впуска для воздуха, чтобы управлять скоростью воздушного потока на пути сквозь систему для генерирования аэрозоля. Варианты системы для генерирования аэрозоля и средства регулирования потока были описаны со ссылками на Фиг. 2-5.
1. Система для генерирования аэрозоля, содержащая устройство для генерирования аэрозоля, взаимодействующее с картриджем, предназначенная для нагревания формирующего аэрозоль субстрата и содержащая:
испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата для формирования аэрозоля;
по меньшей мере один впуск для воздуха;
по меньшей мере один выпуск для воздуха, при этом впуск для воздуха и выпуск для воздуха расположены для определения пути воздушного потока между впуском для воздуха и выпуском для воздуха; и
средство регулирования потока для регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха так, чтобы управлять скоростью воздушного потока на пути воздушного потока,
в которой средство регулирования потока содержит первый элемент и второй элемент, при этом первый и второй элементы взаимодействуют для определения указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха, в которой первый и второй элементы выполнены с возможностью движения относительно друг друга так, чтобы изменять размер указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха, и в которой картридж содержит первый элемент, а устройство для генерирования аэрозоля содержит второй элемент.
2. Система по п. 1, в которой первый элемент содержит по меньшей мере одно первое отверстие, а второй элемент содержит по меньшей мере одно второе отверстие, при этом первое и второе
отверстия совместно образуют указанный по меньшей мере один впуск для воздуха, и первый и второй элементы выполнены с возможностью движения относительно друг друга для изменения степени перекрытия первого отверстия и второго отверстия так, чтобы изменять размер указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха.
3. Система по п. 1 или 2, в которой первый элемент и второй элемент установлены с возможностью поворотного перемещения относительно друг друга.
4. Система по п. 1 или 2, в которой первый элемент и второй элемент установлены с возможностью линейного перемещения относительно друг друга.
5. Система по п. 1, в которой формирующий аэрозоль субстрат является жидким формирующим аэрозоль субстратом.
6. Система по п. 5, в которой испаритель системы для генерирования аэрозоля содержит капиллярный фитиль для транспортировки формирующего аэрозоль субстрата за счет капиллярности.
7. Система по п. 1, при этом система генерирования аэрозоля является электрической, а испаритель системы для генерирования аэрозоля содержит электрический нагреватель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата.
8. Способ изменения скорости воздушного потока в системе для генерирования аэрозоля, содержащей устройство для генерирования аэрозоля, взаимодействующее с картриджем, при этом
система для генерирования аэрозоля содержит испаритель для нагревания формирующего аэрозоль субстрата для формирования аэрозоля, по меньшей мере один впуск для воздуха определен между картриджем и устройством для генерирования аэрозоля, и по меньшей мере один выпуск для воздуха, причем впуск для воздуха и выпуск для воздуха расположены для определения пути воздушного потока между впуском для воздуха и выпуском для воздуха, при этом способ содержит этап, на котором:
перемещают первый элемент картриджа относительно второго элемента устройства для генерирования аэрозоля для регулирования размера указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха так, чтобы изменять скорость воздушного потока на пути воздушного потока.
9. Способ по п. 8, при котором первый элемент содержит по меньшей мере одно первое отверстие, а второй элемент содержит по меньшей мере одно второе отверстие, при этом первое и второе отверстия совместно образуют указанный по меньшей мере один впуск для воздуха, причем первый и второй элементы расположены так, чтобы перемещаться относительно друг друга для изменения степени перекрытия первого отверстия и второго отверстия так, чтобы изменять размер указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха.
