Картриджный узел для образующей аэрозоль системы и образующая аэрозоль система, содержащая картриджный узел
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к картриджному узлу, предназначенному для использования в образующей аэрозоль системе, и образующей аэрозоль системе. Узел имеет ближний конец и дальний конец. Узел содержит картридж, который содержит первое отделение, имеющее первое впускное воздушное отверстие и первое выпускное воздушное отверстие. Картридж включает второе отделение, имеющее второе впускное воздушное отверстие и второе выпускное воздушное отверстие. Узел содержит мундштук, окружающий картридж и имеющий третье выпускное воздушное отверстие. Картридж и мундштук имеют возможность продольного перемещения относительно друг друга между убранным положением, в котором ближний конец мундштука примыкает к ближнему концу картриджа, и выдвинутым положением, в котором ближние концы мундштука и картриджа удалены друг от друга в продольном направлении, так что между ними создана камера, сообщающаяся по текучей среде с первым, вторым и третьим выпускными воздушными отверстиями. В убранном положении первое и второе впускные воздушные отверстия заперты мундштуком и третье выпускное воздушное отверстие заперто картриджем, а в выдвинутом положении обеспечивается возможность втягивания воздуха в указанную камеру вдоль первого воздушного канала, проходящего от первого впускного воздушного отверстия через первое отделение до первого выпускного воздушного отверстия, и второго воздушного канала, проходящего от второго впускного воздушного отверстия через второе отделение до второго выпускного воздушного отверстия, и выпуска воздуха из указанной камеры через третье выпускное воздушное отверстие. Образующая аэрозоль система содержит картриджный узел и образующее аэрозоль устройство, содержащее полость, выполненную с возможностью размещения картриджного узла, и нагреватель для нагрева первого отделения и/или второго отделения картриджа картриджного узла. Техническим результатом является обеспечение возможности удержания, во время хранения, достаточного количества никотина и летучего вещества для улучшения доставки без использования съемных или ломких перегородок. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к картриджному узлу для использования в образующей аэрозоль системе и к образующей аэрозоль системе, содержащей такой картриджный узел. Особо предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к картриджному узлу, содержащему источник никотина и источник кислоты для использования в образующей аэрозоль системе с целью местного (in situ) образования аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли, и к образующей аэрозоль системе, содержащей такой картриджный узел.
Известны устройства для доставки никотина пользователю, содержащие источник никотина и источник летучего соединения для улучшения доставки. Например, в WO 2008/121610 A1 раскрыты устройства, в которых никотин и летучая кислота, такая как пировиноградная кислота, вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли, который вдыхается пользователем.
Источники никотина и источники летучего соединения для улучшения доставки, предназначенные для использования в образующих аэрозоль системах того типа, который раскрыт в WO 2008/121610 A1, будут иметь тенденцию к потере никотина и летучего соединения для улучшения доставки соответственно при хранении в течение любого периода времени. Для того, чтобы во время хранения обеспечить удержание никотина и летучего соединения для улучшения доставки в количестве, достаточном для образования требуемого аэрозоля из частиц никотиновой соли для доставки пользователю, было предложено изготовить образующие аэрозоль системы того типа, который раскрыт в WO 2008/121610 A1, в которых источник никотина и источник летучего соединения для улучшения доставки размещены в отделениях, герметизированных посредством одной или более съемных или ломких перегородок перед первоначальным использованием образующей аэрозоль системы.
Например, в WO 2015/000974 A1 раскрыта образующая аэрозоль система, содержащая корпус, имеющий первый участок и второй участок, которые имеют возможность перемещения относительно друг друга между открытым положением и закрытым положением, причем корпус содержит первое отделение, содержащее источник никотина, и второе отделение, содержащее источник летучего вещества для улучшения доставки, которые первоначально герметизированы посредством одной или более съемных или ломких перегородок.
Однако включение указанных одной или более съемных или ломких перегородок может создать проблему, состоящую в повышении стоимости и сложности изготовления таких образующих аэрозоль систем. Следовательно, было бы желательно создать такую образующую аэрозоль систему для местного (in situ) образования аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли, в которой была бы обеспечена возможность удержания, во время хранения, достаточного количества никотина и летучего вещества для улучшения доставки без использования съемных или ломких перегородок.
Согласно настоящему изобретению, предложен картриджный узел, имеющий ближний конец и дальний конец, предназначенный для использования в образующей аэрозоль системе и содержащий: картридж, содержащий первое отделение, имеющее первое впускное воздушное отверстие и первое выпускное воздушное отверстие, и второе отделение, имеющее второе впускное воздушное отверстие и второе выпускное воздушное отверстие; и мундштук, частично окружающий картридж и имеющий третье выпускное воздушное отверстие. Картридж и мундштук имеют возможность продольного перемещения относительно друг друга между убранным положением, в котором ближний конец мундштука примыкает к ближнему концу картриджа, и выдвинутым положением, в котором ближние концы мундштука и картриджа расположены на удалении друг от друга в продольном направлении, так что между ними образована камера, сообщающаяся по текучей среде с первым, вторым и третьим выпускными воздушными отверстиями. В убранном положении первое и второе впускные воздушные отверстия и первое и второе выпускные воздушные отверстия заперты мундштуком, а третье выпускное воздушное отверстие заперто картриджем. В выдвинутом положении обеспечивается возможность втягивания воздуха внутрь указанной камеры вдоль первого воздушного канала, проходящего от первого впускного воздушного отверстия через первое отделение до первого выпускного воздушного отверстия, и второго воздушного канала, проходящего от второго впускного воздушного отверстия через второе отделение до второго выпускного воздушного отверстия, и выпуска воздуха из указанной камеры через третье выпускное воздушное отверстие.
Согласно настоящему изобретению, предложена также образующая аэрозоль система, содержащая картриджный узел и образующее аэрозоль устройство, содержащее нагреватель для нагрева первого и/или второго отделения картриджа картриджного узла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «впускное воздушное отверстие» используется для описания одного или более отверстий, через которые обеспечивается возможность втягивания воздуха внутрь компонента или части компонента картриджного узла.
Используемый в данном документе применительно к изобретению термин «выпускное воздушное отверстие» используется для описания одного или более отверстий, через которые обеспечивается возможность выпуска воздуха из компонента или части компонента картриджного узла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «запертый» означает, что впускное воздушное отверстие или выпускное воздушное отверстие заблокировано таким образом, что по существу не допускается протекание воздуха внутрь или наружу из компонента или части компонента картриджного узла через указанное впускное воздушное отверстие или выпускное воздушное отверстие.
Картридж и мундштук картриджного узла согласно настоящему изобретению имеют возможность продольного перемещения относительно друг друга из убранного положения в выдвинутое положение. Картридж и мундштук картриджного узла имеют также возможность перемещения относительно друг друга из выдвинутого положения в убранное положение. Убранное положение может также именоваться закрытым положением или «нерабочим» положением, а выдвинутое положение может также именоваться открытым положением или «рабочим» положением.
Имеются два воздушных канала через картридж картриджного узла согласно настоящему изобретению: первый воздушный канал, проходящий от первого впускного воздушного отверстия через первое отделение до второго первого выпускного воздушного отверстия, и второй воздушный канал, проходящий от второго впускного воздушного отверстия через второе отделение до второго выпускного воздушного отверстия.
В выдвинутом положении как первый, так и второй воздушные каналы через картридж не заперты, и первое и второе выпускные воздушные отверстия соответственно первого и второго отделения сообщаются по текучей среде с камерой между ближним концом картриджа и ближним концом мундштука.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «не запертый» означает, что обеспечивается возможность втягивания первого воздушного потока внутрь картриджа через первое впускное воздушное отверстие вдоль первого воздушного канала через первое отделение между первым впускным воздушным отверстием и первым выпускным воздушным отверстием и выпуска из картриджа через первое выпускное воздушное отверстие картриджа, и возможность втягивания второго воздушного потока внутрь картриджа через второе впускное воздушное отверстие вдоль второго воздушного канала через второе отделение между вторым впускным воздушным отверстием и вторым выпускным воздушным отверстием и выпуска из картриджа через второе выпускное воздушное отверстие.
В выдвинутом положении третье выпускное воздушное отверстие мундштука также не заперто и сообщается по текучей среде с камерой между ближним концом картриджа и ближним концом мундштука.
Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в том, что при использовании, в выдвинутом положении обеспечивается возможность захвата одного или более первых реагентов, заключенных в первом отделении, первым воздушным потоком, втягиваемым вдоль первого воздушного канала внутрь указанной камеры, и одного или более вторых реагентов, заключенных во втором отделении, вторым воздушным потоком, втягиваемым вдоль второго воздушного канала внутрь указанной камеры. Для первых реагентов, захваченных первым воздушным потоком, и вторых реагентов, захваченных вторым воздушным потоком, обеспечивается возможность их реакции друг с другом в газовой фазе в указанной камере с образованием аэрозоля, для которого обеспечивается возможность выпуска из картриджного узла через третье выпускное воздушное отверстие мундштука для доставки пользователю.
Таким образом, благодаря продольному перемещению картриджа и мундштука картриджного узла согласно настоящему изобретению относительно друг друга из убранного положения в выдвинутое положение, обеспечивается преимущество, состоящее в образовании реакционной камеры, в которой обеспечивается возможность местного (in situ) образования аэрозоля в результате реакции указанных одного или более первых реагентов, заключенных в первом отделении картриджа, и одного или более вторых реагентов, заключенных во втором отделении картриджа.
Как дополнительно описано ниже, картриджный узел согласно настоящему изобретению предпочтительно может использоваться в образующей аэрозоль системе для местного (in situ) образования аэрозоля, который содержит частицы никотиновой соли и может вдыхаться в легкие пользователя.
В убранном положении первое и второе впускные воздушные отверстия и первое и второе выпускные воздушные отверстия соответственно первого и второго отделений картриджа заперты мундштуком. В результате, в убранном положении как первый, так и второй воздушные каналы через картридж заперты, и по существу не допускается втягивание воздуха через первое и второе отделения картриджа вдоль первого и второго воздушных каналов.
Благодаря запиранию мундштуком первого и второго впускных воздушных отверстий и первого и второго выпускных воздушных отверстий соответственно первого и второго отделений картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в том, что при использовании, в убранном положении обеспечивается возможность по существу недопущения потери первых и вторых реагентов, заключенных в первом и втором отделениях картриджа, из картриджного узла. Таким образом, благодаря хранению картриджного узла с картриджем и мундштуком в убранном положении, обеспечивается преимущество, состоящее в обеспечении возможности удержания первых и вторых реагентов в картриджном узле в количестве, достаточном для образования требуемого аэрозоля для доставки пользователю при первоначальном использовании образующей аэрозоль системы, содержащей картриджный узел.
Благодаря перемещению картриджа и мундштука картриджного узла относительно друг друга из выдвинутого положения в убранное положение между сеансами использования образующей аэрозоль системы, содержащей картриджный узел, обеспечивается также преимущество, состоящее в возможности удержания в картриджном узле первых и вторых реагентов в количестве, достаточном для образования требуемого аэрозоля для доставки пользователю после одного или более последовательных сеансов использования образующей аэрозоль системы.
В дополнение, благодаря запиранию мундштуком соответственно первого и второго впускных воздушных отверстий и первого и второго выпускных воздушных отверстий картриджа, в убранном положении первое и второе отделения не сообщаются по текучей среде друг с другом. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в том, что в убранном положении обеспечивается возможность по существу недопущения реакции между первым и вторым реагентами, заключенными в первом и втором отделениях картриджа.
Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «ближний», «дальний», «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов картриджного узла или образующей аэрозоль системы.
Картриджный узел имеет ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из картриджного узла для доставки пользователю. Ближний конец картриджного узла может также именоваться мундштучным концом. При использовании, в выдвинутом положении пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце картриджного узла с целью вдыхания аэрозоля, образуемого образующей аэрозоль системой, содержащей картриджный узел. Указанный картриджный узел имеет дальний конец, противоположный ближнему концу.
Мундштук расположен на ближнем конце картриджного узла. Картриджный узел расположен на ближнем конце образующей аэрозоль системы. Указанная образующая аэрозоль система имеет дальний конец, противоположный ближнему концу.
Компоненты или части компонентов образующей аэрозоль системы могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или расположенные дальше по ходу потока относительно друг друга, на основе их относительных положений между ближним концом и дальним концом картриджного узла образующей аэрозоль системы.
Первое и второе выпускные воздушные отверстия расположены на ближнем конце картриджа. Первое впускное воздушное отверстие расположено раньше по ходу потока относительно первого выпускного воздушного отверстия, и второе впускное воздушное отверстие расположено раньше по ходу потока относительно второго выпускного воздушного отверстия. Третье выпускное воздушное отверстие расположено на ближнем конце мундштука.
Картридж и мундштук картриджного узла выполнены таким образом, что для пользователя обеспечивается возможность ручного перемещения картриджа и мундштука относительно друг друга вдоль продольной оси картриджного узла между убранным положением и выдвинутым положением.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «продольный» используется для описания направления между ближним концом и противоположным ему дальним концом картриджного узла или образующей аэрозоль системы, а термин «поперечный» используется для описания направления, перпендикулярного продольному направлению.
Предпочтительно, картридж и мундштук имеют возможность скользящего перемещения относительно друг друга между выдвинутым положением и убранным положением.
Длина картриджного узла в выдвинутом положении составляет больше, чем длина картриджного узла в убранном положении. В убранном положении ближний конец мундштука примыкает к ближнему концу картриджа. В выдвинутом положении ближние концы мундштука и картриджа расположены на удалении друг от друга в продольном направлении, так что между ними образована камера.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «длина» означает максимальный продольный размер между дальним концом и ближним концом компонентов или частей компонентов картриджного узла или образующей аэрозоль системы.
Предпочтительно, первое отделение имеет поперечное первое впускное воздушное отверстие и продольное первое выпускное воздушное отверстие, а второе отделение имеет поперечное второе впускное воздушное отверстие и продольное второе выпускное воздушное отверстие.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «поперечное впускное воздушное отверстие» используется для описания одного или более отверстий, через которые обеспечивается возможность втягивания воздуха в поперечном направлении в компонент или часть компонента картриджного узла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «продольное выпускное воздушное отверстие» используется для описания одного или более отверстий, через которые обеспечивается возможность выпуска воздуха в продольном направлении из компонента или части компонента картриджного узла.
Предпочтительно, картридж является по существу цилиндрическим, и первое отделение имеет радиальное первое впускное воздушное отверстие и продольное первое выпускное воздушное отверстие, а второе отделение имеет радиальное второе впускное воздушное отверстие и продольное второе выпускное воздушное отверстие.
Предпочтительно, мундштук имеет продольное третье выпускное воздушное отверстие.
Предпочтительно, мундштук имеет третье впускное воздушное отверстие, причем в убранном положении третье впускное воздушное отверстие заперто картриджем, а в выдвинутом положении обеспечивается возможность втягивания воздуха внутрь указанной камеры через третье впускное воздушное отверстие и выпуска воздуха из указанной камеры через третье выпускное воздушное отверстие.
Предпочтительно, при использовании, в выдвинутом положении обеспечивается возможность втягивания третьего воздушного потока внутрь указанной камеры через третье впускное воздушное отверстие мундштука для разбавления аэрозоля, образуемого в результате реакции указанных одного или более реагентов, захваченных первым воздушным потоком, и указанных одного или более реагентов, захваченных вторым воздушным потоком.
Предпочтительно, мундштук имеет поперечное третье впускное воздушное отверстие.
Предпочтительно, мундштук является по существу цилиндрическим и имеет радиальное третье впускное воздушное отверстие.
Первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа и второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа могут содержать по одному или более отверстий. Например, первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа и второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа могут содержать по два, по три или по четыре отверстия.
Первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа и второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа могут содержать одинаковое или разное количество отверстий.
Предпочтительно, как первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, так и второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа содержат множество отверстий, расположенных через промежутки.
Предпочтительно, как первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, так и второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа содержат множество поперечных отверстий, расположенных через промежутки.
Предпочтительно, картридж является по существу цилиндрическим, и как первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, так и второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа содержат множество радиальных отверстий, расположенных через промежутки в окружном направлении.
Количество, размеры и расположение отверстий, образующих первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, и количество, размеры и расположение отверстий, образующих второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа, могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить требуемый поток воздуха через первое отделение и второе отделение картриджа соответственно.
Например, путем повышения количества отверстий, образующих первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, и количества отверстий, образующих второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа, обеспечивается возможность получения более однородного потока воздуха внутри первого отделения и второго отделения картриджа. При использовании, таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности улучшения захвата указанных одного или более первых реагентов, заключенных в первом отделении, первым воздушным потоком, втягиваемым вдоль первого воздушного канала через первое отделение между первым впускным воздушным отверстием и первым выпускным воздушным отверстием, и улучшения захвата указанных одного или более вторых реагентов, заключенных во втором отделении, вторым воздушным потоком, втягиваемым вдоль второго воздушного канала через второе отделение между вторым впускным воздушным отверстием и вторым выпускным воздушным отверстием, с дальнейшим выпуском из картриджа через второе впускное воздушное отверстие.
Отверстия, образующие первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, и отверстия, образующие второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа, могут быть расположены симметрично относительно друг друга.
Предпочтительно, картридж является по существу цилиндрическим, и отверстия, образующие первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, и отверстия, образующие второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа, расположены симметрично относительно главной оси картриджа.
Размеры первого отделения могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить возможность размещения требуемого количества указанных одного или более первых реагентов в картридже.
Размеры второго отделения могут выбираться таким образом, чтобы обеспечить возможность размещения требуемого количества указанных одного или более вторых реагентов в картридже.
Соотношение количества первых и вторых реагентов в картридже, требующееся для достижения надлежащей стехиометрии реакции в первом и втором воздушных потоках, может регулироваться и балансироваться путем изменения объема первого отделения относительно объема второго отделения. Например, для достижения надлежащей стехиометрии реакции, объем первого отделения может составлять меньше, чем объем второго отделения.
Соотношение количества первых и вторых реагентов, требующееся для достижения надлежащей стехиометрии реакции в первом и втором воздушных потоках, может регулироваться и балансироваться путем изменения объемного расхода воздуха через первое отделение картриджа относительно объемного расхода воздуха через второе отделение картриджа в выдвинутом положении. Соотношение объемного расхода воздуха через первое отделение к объемному расходу воздуха через второе отделение может регулироваться путем изменения одного или более из следующего: количество, размеры и местоположение отверстий, образующих первое впускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, относительно количества, размеров и местоположения отверстий, образующих второе впускное воздушное отверстие второго отделения картриджа.
Первое отделение и второе отделение картриджа могут быть расположены симметрично относительно друг друга внутри картриджа.
Предпочтительно, картридж является по существу цилиндрическим, и первое отделение и второе отделение картриджа расположены симметрично относительно главной оси картриджа.
Первое выпускное воздушное отверстие первого отделения картриджа и второе выпускное воздушное отверстие второго отделения картриджа могут содержать по одному или более отверстий. Например, первое выпускное воздушное отверстие первого отделения картриджа и второе выпускное воздушное отверстие второго отделения картриджа могут содержать по одному, по два, по три или по четыре отверстия.
Первое выпускное воздушное отверстие первого отделения картриджа и второе выпускное воздушное отверстие второго отделения картриджа могут содержать одинаковое или разное количество отверстий.
Предпочтительно, первое выпускное воздушное отверстие первого отделения картриджа картриджного узла и второе выпускное воздушное отверстие второго отделения картриджа картриджного узла могут содержать по одному отверстию.
Предпочтительно, первое выпускное воздушное отверстие первого отделения картриджа картриджного узла и второе выпускное воздушное отверстие второго отделения картриджа картриджного узла могут содержать по одному продольному отверстию.
Количество, размеры и расположение отверстий, образующих первое выпускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, и количество, размеры и расположение отверстий, образующих второе выпускное воздушное отверстие второго отделения картриджа, могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить требуемый поток воздуха через первое отделение и второе отделение картриджа соответственно.
Путем уменьшения количества отверстий, образующих первое выпускное воздушное отверстие первого отделения, и количества отверстий, образующих второе выпускное воздушное отверстие второго отделения, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджного узла.
Путем увеличения размеров отверстий, образующих первое выпускное воздушное отверстие первого отделения картриджа, и размеров отверстий, образующих второе выпускное воздушное отверстие второго отделения картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности снижения риска засорения первого выпускного воздушного отверстия первого отделения картриджа и второго выпускного воздушного отверстия второго отделения картриджа, например, пылью.
Предпочтительно, картриджный узел содержит упругое уплотнение вокруг первого впускного воздушного отверстия, которое сжимается мундштуком в убранном положении. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии обеспечению по существу недопущения втекания потока воздуха внутрь картриджа через первое впускное воздушное отверстие в убранном положении.
Предпочтительно, картриджный узел содержит упругое уплотнение вокруг первого выпускного воздушного отверстия, которое сжимается мундштуком в убранном положении. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии обеспечению по существу недопущения вытекания потока воздуха из картриджа через первое выпускное воздушное отверстие в убранном положении.
Предпочтительно, картриджный узел содержит упругое уплотнение вокруг второго впускного воздушного отверстия, которое сжимается мундштуком в убранном положении. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии обеспечению по существу недопущения втекания потока воздуха внутрь картриджа через второе впускное воздушное отверстие в убранном положении.
Предпочтительно, картриджный узел содержит упругое уплотнение вокруг второго выпускного воздушного отверстия, которое сжимается мундштуком в убранном положении. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии обеспечению по существу недопущения вытекания потока воздуха из картриджа через второе выпускное воздушное отверстие в убранном положении.
Предпочтительно, картриджный узел содержит упругие уплотнения, которые расположены вокруг каждого из отверстий ― первого впускного воздушного отверстия, первого выпускного воздушного отверстия, второго впускного воздушного отверстия и второго выпускного воздушного отверстия ― и сжимаются мундштуком в убранном положении. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии обеспечению по существу недопущения втягивания воздуха через первое и второе отделения картриджа вдоль первого и второго воздушных каналов в убранном положении.
Упругие уплотнения могут быть образованы из эластомерных материалов, например таких, как резины и силиконы. Упругие уплотнения могут быть образованы на внешней поверхности картриджа, например, путем многослойного литья. Упругие уплотнения могут составлять единое целое с картриджем и они могут быть образованы из того же самого материала.
Картридж картриджного узла может дополнительно содержать первый направляющий элемент, а мундштук картриджного узла может содержать второй направляющий элемент, и эти элементы взаимодействуют друг с другом для направления продольного перемещения картриджа и мундштука относительно друг друга между убранным положением и выдвинутым положением.
Предпочтительно, первый направляющий элемент содержит одну или более канавок на внешней поверхности картриджа, а второй направляющий элемент содержит один или более выступов на внутренней поверхности мундштука.
Картридж и мундштук картриджного узла могут быть образованы из одинаковых или разных материалов.
Картридж и мундштук картриджного узла могут быть образованы из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы включают в себя, но без ограничения, алюминий, полиэфирэфиркетон (PEEK), полиимиды, такие как Kapton®, полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен (PE), высокоплотный полиэтилен (HDPE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен-пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), полиоксиметилен (POM), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы и виниловые смолы.
Картридж может быть образован из одного или более материалов, которые являются стойкими к никотину и молочной кислоте.
Предпочтительно, картридж и мундштук картриджного узла образованы из одного или более материалов, выбранных группы, состоящей из полиэфирэфиркетона (РЕЕК), полиоксиметилена (РОМ), высокоплотного полиэтилена (HDPE) и других полукристаллических термопластичных материалов.
Картридж и мундштук картриджного узла могут быть образованы любым подходящим способом. Подходящие способы включают в себя, но без ограничения, глубокую вытяжку, литье под давлением, вспучивание, дутьевое формование и экструзию.
Картридж картриджного узла может быть выполнен с возможностью удаления после израсходования первого и второго реагентов в первом и втором отделениях.
Картридж картриджного узла может быть выполнен с возможностью повторной заправки.
Мундштук картриджного узла может быть выполнен с возможностью удаления после израсходования первого и второго реагентов в первом и втором отделениях картриджа.
Мундштук картриджного узла может быть выполнен с возможностью повторного использования.
В вариантах осуществления, в которых как картридж, так и мундштук картриджного узла выполнены с возможностью удаления после израсходования первого и второго реагентов в первом и втором отделениях картриджа, обеспечивается возможность выбрасывания всего картриджного узла после использования.
Картридж может иметь любую подходящую форму. Предпочтительно, картридж является по существу цилиндрическим. Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «цилиндр» и «цилиндрический» относятся по существу к прямому цилиндру круглого сечения с парой противоположных по существу плоских торцевых поверхностей.
Картридж может иметь любой подходящий размер. Картридж может иметь длину, например, от примерно 5 мм до примерно 50 мм. Например, картридж может иметь длину примерно 40 мм. Картридж может иметь диаметр, например, от примерно 4 мм до примерно 10 мм. Например, картридж может иметь диаметр от примерно 7 мм до примерно 8 мм.
Картриджный по форме и размерам может имитировать сжигаемое курительное изделие, такое как сигарета, сигара или сигарилла. Предпочтительно, картриджный узел по форме и размерам имитирует сигарету.
Как дополнительно описано ниже, картридж предпочтительно содержит полость для размещения нагревателя, выполненного с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения.
Предпочтительно, картридж является по существу цилиндрическим, и указанная полость проходит вдоль главной оси картриджа. В таких вариантах осуществления указанная полость предпочтительно расположена между первым и вторым отделениями, так что эти первое и второе отделения предпочтительно расположены с обеих сторон указанной полости.
Предпочтительно, картриджный узел предназначен для использования в образующей аэрозоль системе для местного (in situ) образования аэрозоля из частиц никотиновой соли, и первое отделение картриджа картриджного узла содержит источник никотина, а второе отделение картриджа картриджного узла содержит источник кислоты. В таких вариантах осуществления картридж и мундштук предпочтительно образованы из одного или более материалов, которые являются стойкими к никотину и к кислоте.
Источник никотина может содержать одно или более из следующего: никотин, никотиновое основание, никотиновая соль, такая как никотин-HCl, никотин-тартрат или никотин-дитартрат, или производное никотина.
Источник никотина может содержать натуральный никотин или синтетический никотин.
Источник никотина может содержать чистый никотин, раствор никотина в водном или неводном растворителе или жидкий табачный экстракт.
Источник никотина может дополнительно содержать образующее электролит соединение. Образующее электролит соединение может быть выбрано из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, оксидов щелочных металлов, солей щелочных металлов, оксидов щелочноземельных металлов, гидроксидов щелочноземельных металлов и их комбинаций.
Например, источник никотина может содержать образующее электролит соединение, выбранное из группы, состоящей из гидроксида калия, гидроксида натрия, оксида лития, оксида бария, хлорида калия, хлорида натрия, карбоната натрия, цитрата натрия, сульфата аммония и их комбинаций.
В определенных вариантах осуществления источник никотина может содержать водный раствор никотина, никотиновое основание, никотиновую соль или производное никотина и соединение, образующее электролит.
Источник никотина может дополнительно содержать другие компоненты, в том числе, но без ограничения, натуральные ароматизаторы, искусственные ароматизаторы и антиоксиданты.
Источник никотина может содержать сорбционный элемент и никотин, сорбированный на этом сорбционном элементе.
Сорбционный элемент может быть образован из любого подходящего материала или комбинации материалов. Например, сорбционный элемент может содержать одно или более из следующего: стекло, целлюлоза, керамика, нержавеющая сталь, алюминий, полиэтилен (PE), полипропилен, полиэтилентерефталат (PET), поли(циклогександиметилентерефталат) (PCT), полибутилентерефталат (PBT), политетрафторэтилен (PTFE), вспененный политетрафторэтилен (ePTFE) и BAREX®.
Сорбционный элемент может представлять собой пористый сорбционный элемент. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористый сорбционный элемент, содержащий один или более материалов, выбранных из группы, состоящей из пористых пластмассовых материалов, пористых полимерных волокон и пористых стеклянных волокон.
Сорбционный элемент предпочтительно является химически инертным по отношению к никотину.
Сорбционный элемент может иметь любые подходящие размеры и форму.
В некоторых вариантах осуществления сорбционный элемент может представлять собой по существу цилиндрическую заглушку. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористую по существу цилиндрическую заглушку.
В других вариантах осуществления сорбционный элемент может представлять собой по существу цилиндрическую полую трубку. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористую по существу цилиндрическую полую трубку.
Размер, форма и состав сорбционного элемента могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить возможность сорбции требуемого количества никотина на этом сорбционном элементе.
Сорбционный элемент предпочтительно действует как резервуар для никотина.
Источник кислоты может содержать органическую кислоту или неорганическую кислоту. Предпочтительно, источник кислоты содержит органическую кислоту, более предпочтительно ― карбоновую кислоту, наиболее предпочтительно ― молочную кислоту или альфа-кетокислоту или 2-оксокислоту.
Предпочтительно, источник кислоты содержит кислоту, выбранную из группы, состоящей из молочной кислоты, 3-метил-2-оксопентановой кислоты, пировиноградной кислоты, 2-оксопентановой кислоты, 4-метил-2-оксопентановой кислоты, 3-метил-2-оксобутановой кислоты, 2-оксооктановой кислоты и их комбинаций. Предпочтительно, источник кислоты содержит молочную кислоту или пировиноградную кислоту.
Источник кислоты может содержать сорбционный элемент и кислоту, сорбированную на этом сорбционном элементе.
Сорбционный элемент может быть образован из любого подходящего материала или комбинации материалов, например из тех, которые перечислены выше.
Сорбционный элемент предпочтительно химически инертен по отношению к кислоте.
Сорбционный элемент может иметь любые подходящие размеры и форму.
В некоторых вариантах осуществления сорбционный элемент может представлять собой по существу цилиндрическую заглушку. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористую по существу цилиндрическую заглушку.
В других вариантах осуществления сорбционный элемент может представлять собой по существу цилиндрическую полую трубку. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористую по существу цилиндрическую полую трубку.
Размер, форма и состав сорбционного элемента могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить возможность сорбции требуемого количества кислоты на этом сорбционном элементе.
Сорбционный элемент предпочтительно действует как резервуар для кислоты.
Согласно настоящему изобретению, предложена образующая аэрозоль система, содержащая картриджный узел согласно настоящему изобретению и нагреватель для нагрева первого и/или второго отделения картриджа картриджного узла.
При использовании, благодаря тому, что в выдвинутом положении нагрев первого отделения и/или второго отделения картриджа осуществляется до температуры, превышающей температуру окружающей среды, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности регулирования и балансировки концентраций паров первого и второго реагентов соответственно в первом и втором отделениях картриджа пропорционально эффективной стехиометрии реакции первого и второго реагентов в указанных первом и втором воздушных потоках. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности повышения эффективности образования аэрозоля и стабильности его доставки пользователю. Таким образом обеспечивается также преимущество, состоящее в возможности уменьшения доставки пользователю непрореагировавших паров первого реагента и непрореагировавших паров второго реагента.
Предпочтительно, первое отделение картриджа картриджного узла содержит источник никотина, а второе отделение картриджа картриджного узла содержит источник кислоты. В таких вариантах осуществления нагреватель предпочтительно выполнен с возможностью нагрева как источника никотина, так и источника кислоты. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления нагреватель выполнен с возможностью нагрева как источника никотина, так и источника кислоты до температуры ниже примерно 250 градусов по Цельсию (°С). Предпочтительно, нагреватель выполнен с возможностью нагрева как источника никотина, так и источника кислоты до температуры от примерно 80°С до примерно 150°С.
Предпочтительно, нагреватель может быть выполнен с возможностью нагрева источника никотина и источника кислоты до по существу одинаковой температуры.
Используемое в данном документе применительно к настоящему изобретению выражение «по существу одинаковая температура» означает, что разность температур источника никотина и источника кислоты, измеренных в соответствующих местах относительно нагревателя, составляет менее чем примерно 3°С.
Нагреватель может иметь любую форму, подходящую для нагрева первого отделения и/или второго отделения.
Нагреватель может представлять собой внешний нагреватель. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «внешний нагреватель» относится к нагревателю, который при использовании размещается с внешней стороны картриджа картриджного узла.
Нагреватель может представлять собой внутренний нагреватель. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «внутренний нагреватель» относится к нагревателю, который при использовании размещается с внутренней стороны картриджа картриджного узла.
Предпочтительно, образующая аэрозоль система содержит одинарный нагреватель для нагрева как первого, так и второго отделений картриджа картриджного узла. Более предпочтительно, образующая аэрозоль система содержит одинарный внутренний нагреватель для нагрева как первого, так и второго отделений картриджа картриджного узла.
Образующая аэрозоль система может дополнительно содержать источник питания для подачи питания на нагреватель и контроллер, выполненный с возможностью управления подачей питания от источника питания на нагреватель.
Образующая аэрозоль система может содержать контроллер, выполненный с возможностью управления подачей питания от внешнего источника питания на нагреватель.
Образующая аэрозоль система может дополнительно содержать один или более датчиков температуры, выполненых с возможностью измерения температуры нагревателя и первого и второго отделений картриджа картриджного узла. В таких вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания на нагреватель в зависимости от измеренной температуры.
Предпочтительно, нагреватель содержит электрический нагревательный элемент, получающий питание от источника электропитания. Если нагреватель содержит электрический нагревательный элемент, то образующая аэрозоль система может дополнительно содержать источник электропитания и контроллер, содержащий электронную схему, выполненную с возможностью управления подачей электропитания от источника электропитания на электрический нагревательный элемент. Любая подходящая электронная схема может быть использована для управления подачей питания на электрический нагревательный элемент. Электронная схема может быть программируемой.
Источник питания может представлять собой источник напряжения постоянного тока. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения источник питания представляет собой батарею. Например, источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. Источник питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Источник питания может нуждаться в подзарядке. Источник питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления энергии, достаточной для использования нагревателя с одним или более картриджными узлами.
Предпочтительно, электрический нагревательный элемент содержит электрорезистивный материал. Указанный электрический нагревательный элемент может содержать неэластичный материал, например керамический материал, полученный спеканием, такой как глинозем (Al2O3) и нитрид кремния (Si3N4), либо печатную плату или силиконовый каучук. Указанный электрический нагревательный элемент может содержать эластичный металлический материал, например сплав железа или хромоникелевый сплав.
Другие подходящие электрорезистивные материалы включают в себя, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (например такую, как дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, металлические сплавы и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают в себя легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы платиновой группы. Примеры подходящих металлических сплавов включают в себя нержавеющую сталь, сплавы никеля, кобальта, хрома, алюминия, титана, циркония, гафния, ниобия, молибдена, тантала, вольфрама, олова, галлия и марганца, суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Денвер, Колорадо. В композитных материалах электрорезистивный материал может быть при необходимости встроен в изолирующий материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.
Указанный электрический нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, имеющего определенную зависимость между температурой и удельным сопротивлением. В таких вариантах осуществления металл может быть образован в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Выполненный таким образом электрический нагревательный элемент может использоваться как в качестве нагревателя, так и в качестве датчика температуры.
Нагреватель может получать питание от неэлектрического источника питания, такого как горючее топливо. Например, нагреватель может содержать теплопроводный элемент, который нагревается в результате горения газообразного топлива.
Нагреватель может представлять собой неэлектрический нагреватель, такой как химические нагревательные средства.
В некоторых вариантах осуществления нагреватель может содержать теплоотвод или теплообменник, выполненные с возможностью передачи тепловой энергии от внешнего источника тепла к первому и/или второму отделению картриджного узла. Теплоотвод или теплообменник может быть образован из любого подходящего теплопроводного материала. Подходящие теплопроводные материалы включают в себя, но без ограничения, металлы, такие как алюминий и медь.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, предложена образующая аэрозоль система, содержащая картриджный узел и образующее аэрозоль устройство, содержащее нагреватель для нагрева первого и/или второго отделения картриджа картриджного узла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «образующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое выполнено с возможностью взаимодействия с картриджным узлом согласно настоящему изобретению для образования аэрозоля.
Согласно особо предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, предложена также образующая аэрозоль система содержащая: картриджный узел согласно настоящему изобретению; и образующее аэрозоль устройство, содержащее полость для по меньшей мере частичного размещения картриджного узла и нагреватель для нагрева первого и/или второго отделения картриджного узла.
Предпочтительно, образующая аэрозоль система содержит расходный картриджный узел согласно настоящему изобретению и многоразовое образующее аэрозоль устройство, содержащее нагреватель для нагрева первого отделения и/или второго отделения картриджа картриджного узла.
Предпочтительно, образующая аэрозоль система содержит расходный картриджный узел согласно настоящему изобретению и многоразовое образующее аэрозоль устройство, содержащее полость для по меньшей мере частичного размещения картриджного узла и нагреватель для нагрева первого и/или второго отделения картриджа картриджного узла.
В случае, если образующее аэрозоль устройство содержит полость для по меньшей мере частичного размещения картриджного узла, эта полость образующего аэрозоль устройства предпочтительно является по существу цилиндрической.
Предпочтительно, полость образующего аэрозоль устройства имеет диаметр, по существу равный или немного больший, чем диаметр картриджного узла.
Предпочтительно, длина полости образующего аэрозоль устройства составляет меньше, чем длина картриджного узла, так что при вставлении картриджного узла внутрь полости образующего аэрозоль устройства по меньшей мере ближний конец мундштука образующего аэрозоль узла выступает из полости образующего аэрозоль устройства в выдвинутом положении.
Указанное образующее аэрозоль устройство может содержать внешний нагреватель, расположенный по периметру указанной полости.
Предпочтительно, картридж картриджного узла дополнительно содержит полость, а образующее аэрозоль устройство содержит внутренний нагреватель, выполненный с возможностью размещения в полости картриджа картриджного узла.
В таких вариантах осуществления образующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать направляющий элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с картриджным узлом для содействия правильному совмещению образующего аэрозоль устройства с полостью в картридже картриджного узла.
Предпочтительно, внутренний нагреватель образующего аэрозоль устройства представляет собой удлиненный внутренний электрический нагревательный элемент, ширина которого больше, чем его толщина, так что этот удлиненный внутренний электрический нагревательный элемент имеет форму нагревательного лезвия, которое выполнено с возможностью размещения в полости картриджа картриджного узла. В таких вариантах осуществления полость в картридже картриджного узла может быть выполнена в виде удлиненной щели.
Во избежание сомнений, признаки, описанные выше в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применены также и к другим аспектам настоящего изобретения. В частности, признаки, описанные выше в отношении картриджного узла согласно настоящему изобретению, могут также относиться, при необходимости, к образующей аэрозоль системе согласно настоящему изобретению и наоборот.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно на примерах, со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан схематичный вид в продольном сечении примера картриджа для использования в картриджном узле согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показан вид в плане дальнего конца картриджа, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 показан вид в плане ближнего конца картриджа, показанного на фиг. 1;
на фиг. 4 показан схематичный вид в поперечном сечении картриджа, показанного на фиг. 1, по линии А-А;
на фиг. 5 показан схематичный вид в продольном сечении картриджного узла согласно варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего картридж, показанный на фиг. 1-4, и мундштук, находящийся в убранном положении;
на фиг. 6 показан схематичный вид в продольном сечении картриджного узла, показанного на фиг. 2, с мундштуком в выдвинутом положении; и
на фиг. 7 показан схематичный вид в продольном сечении образующей аэрозоль системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения, содержащей картриджный узел, показанный на фиг. 6, и образующее аэрозоль устройство.
На фиг. 1-4 показаны схематичные иллюстрации примера картриджа для использования в картриджном узле согласно настоящему изобретению для использования в образующей аэрозоль системе с целью образования аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли. В данном примере картридж 2 является цилиндрическим, с по существу круглым поперечным сечением, и содержит первое отделение 4, содержащее источник никотина, и второе отделение 6, содержащее источник кислоты. Источник никотина может содержать сорбционный элемент, такой как фитиль из PTFE, с адсорбированным на нем никотином, вставляемый внутрь первого отделения 4. Источник кислоты может содержать сорбционный элемент, такой как фитиль из PTFE, с адсорбированной на нем кислотой, вставляемый внутрь второго отделения 6. Кислота может представлять собой, например, молочную кислоту.
Картридж 2 дополнительно содержит полость 8, которая проходит вдоль главной оси картриджа 2 от дальнего конца картриджа 2 вдоль части длины картриджа 2. Указанная полость может быть выполнена в виде щели и может, например, иметь длину примерно 15 мм, ширину примерно 6 мм и высоту примерно 0,8 мм.
Первое отделение 4 и второе отделение 6 имеют по существу полукруглую форму поперечного сечения, расположены с обеих сторон полости 8 и проходят от ближнего конца картриджа 2 вдоль части длины картриджа 2. Первое и второе отделения могут иметь радиус, например, примерно 3,5 мм, и расстояние между первым и вторым отделениями и указанной полостью может составлять, например, примерно 0,5 мм.
Первое отделение имеет первое впускное воздушное отверстие и первое выпускное воздушное отверстие, а второе отделение имеет второе впускное воздушное отверстие и второе выпускное воздушное отверстие. Первое впускное воздушное отверстие и первое выпускное воздушное отверстие представляют собой отдельные, отличные друг от друга отверстия в первом отделении, а второе впускное воздушное отверстие и второе выпускное воздушное отверстие представляют собой отдельные, отличные друг от друга отверстия во втором отделении.
Как показано на фиг. 1, 3 и 4, первое отделение 4 имеет первое впускное воздушное отверстие 10, содержащее три расположенных через промежутки в окружном направлении радиальных отверстия 12 вблизи дальнего конца отделения, и первое выпускное воздушное отверстие 14, содержащее одно продольное отверстие 16 на ближнем конце отделения. Первое выпускное воздушное отверстие 14 сообщается по текучей среде с первым впускным воздушным отверстием 10, так что обеспечивается возможность втекания воздуха внутрь картриджа 2 через радиальные отверстия 12, прохождения через первое отделение 4 и выхода из картриджа 2 через продольное отверстие 20.
Аналогичным образом, второе отделение 6 имеет второе впускное воздушное отверстие 18, содержащее три расположенных через промежутки в окружном направлении радиальных отверстия 20 вблизи дальнего конца отделения, и второе выпускное воздушное отверстие 22, содержащее одно продольное отверстие 24 на ближнем конце отделения. Второе выпускное воздушное отверстие 16 сообщается по текучей среде со вторым впускным воздушным отверстием 18, так что обеспечивается возможность втекания воздуха внутрь картриджа 2 через радиальные отверстия 20, прохождения через второе отделение 6 и выхода из картриджа 2 через продольное отверстие 24.
Первое отделение и второе отделение расположены параллельно внутри картриджа.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «параллельный» означает, что первое отделение и второе отделение расположены внутри картриджа таким образом, что в выдвинутом положении обеспечивается возможность втягивания первого воздушного потока через первое отделение вдоль первого воздушного канала между первым впускным воздушным отверстием и первым выпускным воздушным отверстием первого отделения картриджа, и обеспечивается возможность втягивания второго воздушного потока через второе отделение вдоль второго воздушного канала между вторым впускным воздушным отверстием и вторым выпускным воздушным отверстием второго отделения картриджа.
Как показано на фиг. 2 и 4, каждое из радиальных отверстий 12 и 20 соответственно первого 10 и второго 18 впускных воздушных отверстий окружено упругим уплотнением 26, которое выступает наружу от окружной поверхности картриджа 2.
Как показано на фиг. 3, каждое из продольных отверстий 16 и 24 соответственно первого 14 и второго 22 выпускных воздушных отверстий окружено упругим уплотнением 28, которое выступает наружу от поверхности ближнего конца картриджа 2.
Упругие уплотнения 26 и 28, окружающие радиальные отверстия 12 и 20 соответственно первого 10 и второго 18 впускных воздушных отверстий и продольные отверстия 16 и 24 соответственно первого 14 и второго 22 выпускных воздушных отверстий, могут быть образованы из эластомерных материалов, например таких, как резины и силиконы. В таких вариантах осуществления упругие уплотнения 26 и 28 могут быть образованы на внешней поверхности картриджа 2, например, путем многослойного литья. В качестве альтернативы, упругие уплотнения 26 и 28 могут быть образованы как единое целое с картриджем 2 из того же самого материала. В таких вариантах осуществления картридж 2 и упругие уплотнения 26 и 28 могут быть образованы из полукристаллических термопластичных полимеров, например таких, как полиэфирэфиркетон (РЕЕК), полиоксиметилен (РОМ) и высокоплотный политэтилен (HDPE).
Картридж 2 может иметь диаметр примерно 8 мм, а упругие уплотнения 26 и 28 могут иметь высоту, например, от примерно 0,05 мм до примерно 0,25 мм.
На фиг. 5 и 6 показаны схематичные иллюстрации картриджного узла согласно варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего картридж, показанный на фиг. 1-4, и мундштук 30.
Мундштук 30 содержит цилиндрическую полость круглого сечения, которая проходит вдоль главной оси мундштука 30 от дальнего конца мундштука 30 вдоль части длины мундштука 30 и выполнена с возможностью размещения картриджа 2. Для образования картриджного узла ближний конец картриджа 2 вставляют внутрь дальнего конца полости мундштука 30 таким образом, чтобы внутренняя окружная поверхность полости мундштука 30 по меньшей мере частично лежала поверх внешней окружной поверхности картриджа 2.
Мундштук имеет третье выпускное воздушное отверстие 32, содержащее одно центральное продольное отверстие на ближнем конце мундштука, а также имеет третье впускное воздушное отверстие 34, содержащее множество расположенных через промежутки в окружном направлении радиальных отверстий 36 между ближним концом и дальним концом мундштука. Третье выпускное воздушное отверстие 34 сообщается по текучей среде с третьим впускным воздушным отверстием 34, так что обеспечивается возможность втекания воздуха внутрь мундштука через радиальные отверстия, прохождения через указанную полость и выхода из мундштука 30 через продольное отверстие.
Картридж 2 и мундштук 30 имеют возможность скольжения относительно друг друга вдоль продольной оси картриджного узла между убранным положением (показано на фиг. 5) и выдвинутым положением (показано на фиг. 6), причем широкая стрелка на фиг. 5 показывает направление продольного перемещения.
Картридж 2 может дополнительно содержать первый направляющий элемент (не показан), содержащий одну или более канавок на внешней поверхности картриджа 2, а мундштук 30 может содержать второй направляющий элемент (не показан), содержащий один или более выступов на внутренней поверхности мундштука, и эти направляющие элементы взаимодействуют друг с другом для направления продольного перемещения картриджа и мундштука относительно друг друга между убранным положением, показанным на фиг. 5, и выдвинутым положением, показанным на фиг. 6.
В убранном положении ближний конец мундштука 30 примыкает к ближнему концу картриджа 2. Как показано на фиг. 5, в убранном положении первое 10 и второе 18 впускные воздушные отверстия соответственно первого 2 и второго 6 отделений картриджа 2 заперты мундштуком 30. Таким образом не допускается втягивание воздуха внутрь картриджа 2 через первое 10 и второе 18 отделения. В убранном положении упругие уплотнения 26, окружающие радиальные отверстия 12 и 20 соответственно первого 10 и второго 18 впускных воздушных отверстий первого 2 и второго 6 отделений картриджа 2 сжаты между внешней окружной поверхностью картриджа 2 и внутренней окружной поверхностью полости мундштука 30. Это помогает обеспечить по существу недопущение втекания потока воздуха внутрь картриджа 2 через первое 10 и второе 18 впускные воздушные отверстия, несмотря на производственные допуски.
В убранном положении первое 14 и второе 12 выпускные воздушные отверстия соответственно первого 2 и второго 6 отделений картриджа 2 также заперты мундштуком 30. Таким образом не допускается выпуск воздуха из картриджа 2 через первое 14 и второе 12 выпускные воздушные отверстия. В убранном положении упругие уплотнения 28, окружающие продольные отверстия 12 и 20 соответственно первого 14 и второго 12 выпускных воздушных отверстий первого 2 и второго 6 отделений картриджа 2, сжаты между внешней поверхностью ближнего конца картриджа 2 и внутренней поверхностью ближнего конца мундштука 30. Это помогает обеспечить по существу недопущение вытекания потока воздуха из картриджа 2 через первое 14 и второе 12 выпускные воздушные отверстия, несмотря на производственные допуски.
Благодаря запиранию мундштуком первого 10 и второго 18 впускных воздушных отверстий и первого 14 и второго 12 выпускных воздушных отверстий соответственно первого 2 и второго 6 отделений картриджа 2, обеспечивается преимущество, состоящее в недопущении потери никотина из источника никотина в первом отделении 4 картриджа 2 и потери кислоты из источника кислоты во втором отделении картриджа 2 в убранном положении.
Как показано на фиг. 5, в убранном положении третье впускное воздушное отверстие 36 мундштука 30 заперто картриджем. Таким образом не допускается втягивание воздуха внутрь полости мундштука 30 через третье впускное воздушное отверстие 36. В убранном положении третье выпускное воздушное отверстие 34 мундштука 30 также заперто картриджем. Таким образом не допускается выпуск воздуха из мундштука 30 через третье выпускное воздушное отверстие 34.
Как показано на фиг. 6, в выдвинутом положении ближний конец мундштука 30 расположен на удалении от ближнего конца картриджа 2. Таким образом между ближним концом картриджа 2 и ближним концом мундштука 30 создана камера 36, образованная внешней поверхностью ближнего конца картриджа 2, ближним участком внутренней окружной поверхности полости мундштука 30 и внутренней поверхностью ближнего конца полости мундштука 30. Камера 36 сообщается по текучей среде с первым 14 и вторым 22 выпускными воздушными отверстиями соответственно первого 2 и второго 6 отделений картриджа 2 и с третьим впускным воздушным отверстием 34 и третьим выпускным воздушным отверстием мундштука 30.
При использовании, в выдвинутом положении пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце мундштука 30 для втягивания воздуха через картриджный узел.
Как показано на фиг. 6, в выдвинутом положении первое 10 и второе 18 впускные воздушные отверстия и первое 14 и второе 22 выпускные воздушные отверстия соответственно первого 2 и второго 6 отделений картриджа 2 и третье выпускное воздушное отверстие 32 мундштука 30 являются незапертыми. Таким образом обеспечивается возможность втягивания воздушного потока (показан точечными стрелками на фиг. 6) внутрь картриджа 2 через радиальные отверстия 12 первого впускного воздушного отверстия 10, прохождения вдоль первого воздушного канала через первое отделение 4 между первым впускным воздушным отверстием 10 и первым выпускным воздушным отверстием 14 и выхода из картриджа 2 внутрь камеры 36 через продольное отверстие 16 первого выпускного воздушного отверстия 14. Кроме того, таким образом обеспечивается возможность втягивания второго воздушного потока (показан пунктирными стрелками на фиг. 6) внутрь картриджа 2 через радиальные отверстия 20 второго впускного воздушного отверстия 18, прохождения вдоль второго воздушного канала через второе отделение 6 между вторым впускным воздушным отверстием 18 и вторым выпускным воздушным отверстием 22 и выхода из картриджа 2 внутрь камеры 36 через продольное отверстие 24 второго выпускного воздушного отверстия 22.
При втягивании первого воздушного потока вдоль первого воздушного канала между первым впускным воздушным отверстием 10 и первым выпускным воздушным отверстием 14 первого отделения 4 картриджа 2, происходит высвобождение паров никотина из источника никотина в первом отделении 4 в первый воздушный поток. При втягивании второго воздушного потока вдоль второго воздушного канала между вторым впускным воздушным отверстием 18 и вторым выпускным воздушным отверстием 22 второго отделения 6 картриджа 2, происходит высвобождение паров кислоты из источника кислоты во втором отделении 6 во второй воздушный поток.
Пары никотина в первом воздушном потоке и пары кислоты во втором воздушном потоке вступают в реакцию друг к другом в газовой фазе в камере 36 с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли (показаны пунктирно-точечными стрелками на фиг. 6), который доставляется пользователю через третье выпускное воздушное отверстие 32 на ближнем конце мундштука 30.
Как показано на фиг. 6, в выдвинутом положении третье впускное воздушное отверстие 34 мундштука 30 также является незапертым. При использовании, когда пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце мундштука 30 в выдвинутом положении, таким образом обеспечивается возможность втягивания третьего воздушного потока (показан широкими стрелками на фиг. 6) внутрь камеры 36 через радиальные отверстия третьего впускного воздушного отверстия 34 мундштука 30 для разбавления аэрозоля из частиц никотиновой соли, образующегося в результате реакции в газовой фазе между парами никотина в первом воздушном потоке и парами кислоты во втором воздушном потоке.
На фиг. 7 показана схематичная иллюстрация образующей аэрозоль системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения, содержащей картриджный узел, показанный на фиг. 5 и 6, и образующее аэрозоль устройство 38. На фиг. 7 показан картриджный узел с картриджем 2 и мундштуком 30 в выдвинутом положении.
Как дополнительно описано ниже, картриджный узел 2 и образующее аэрозоль устройство 38 выполнены с возможностью соединения и взаимодействия друг с другом для образования образующей аэрозоль системы.
Образующее аэрозоль устройство 38 содержит удлиненную цилиндрическую полость 40 круглого поперечного сечения, которая проходит вдоль главной оси образующего аэрозоль устройства 38 от ближнего конца образующего аэрозоль устройства 38 вдоль части длины образующего аэрозоль устройства 38 и выполнена с возможностью размещения картриджного узла.
При использовании дальный конец картриджного узла вставляют внутрь ближнего конца полости 40 образующего аэрозоль устройства 38. Как показано на фиг. 7, длина полости 40 образующего аэрозоль устройства 38 составляет меньше, чем длина картриджного узла, так что при вставлении картриджного узла внутрь полости 40 образующего аэрозоль устройства 38, по меньшей мере ближний конец мундштука 30 картриджного узла выступает наружу из полости 40 образующего аэрозоль устройства 38.
Образующее аэрозоль устройство 38 содержит одинарный нагреватель 42, выполненный с возможностью нагрева как первого отделения 4, так и второго отделения 6 картриджа 2 картриджного узла. Как показано на фигуре 7, одинарный нагреватель 42 расположен по центру внутри полости 40 образующего аэрозоль устройства 38 и проходит вдоль главной оси полости 40. Одинарный нагреватель представляет собой удлиненный электронагревательный элемент в виде нагревательного лезвия. В варианте осуществления, показанном на фиг. 7, длина одинарного нагревателя 42 составляет больше, чем длина полости 40 образующего аэрозоль устройства 38, и таким образом одинарный нагреватель 42 выступает наружу из полости 40 образующего аэрозоль устройства 38. Однако в альтернативных вариантах осуществления (не показаны) длина одинарного нагревателя 42 может быть меньше, чем длина полости 40, так что одинарный нагреватель 42 не выступает из полости 40 образующего аэрозоль устройства 38. Образующее аэрозоль устройство 38 дополнительно содержит источник питания (не показан) в форме батареи и контроллер (не показан), содержащий электронную схему, которая соединена с источником питания и одинарным нагревателем 42.
Как показано на фиг. 7, одинарный нагреватль 42 образующего аэрозоль устройства 38 размещен в полости 8 картриджа 2 картриджного узла, когда картриджный узел вставлен внутрь полости 40 образующего аэрозоль устройства 38. Таким образом, удлиненный электрический нагревательный элемент одинарного нагревателя 42 образующего аэрозоль устройства 106 выполнен как внутренний нагреватель, который при использовании располагается внутри картриджного узла.
При использовании, когда картриджный узел вставлен внутрь образующего аэрозоль устройства 38, удлиненный электрический нагревательный элемент одинарного нагревателя 42 образующего аэрозоль устройства 38 нагревает первое отделение 4 и второе отделение 6 картриджа 2 картриджного узла до по существу одинаковой темературы. Таким образом увеличивается количество паров никотина, высвобождаемых из источника никотина в первом отделении 4 в первый воздушный поток, втягиваемый через картридж 2 картриджного узла, и количество паров кислоты, высвобождаемых из источника кислоты во втором отделении во второй воздушный поток, втягиваемый через картридж 2 картриджного узла.
Настоящее изобретение было описано выше на примерах, со ссылками на картриджный узел для использования в образующей аэрозоль системе для местного (in situ) образования аэрозоля из частиц никотиновой соли, и на образующую аэрозоль систему для местного (in situ) образования аэрозоля из частиц никотиновой соли. Тем не менее, следует иметь в виду, что картриджный узел и образующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению могут также с успехом использоваться для местного (in situ) образования других аэрозолей, образующихся в результате реакции между одним или более первыми реагентами и одним или более вторыми реагентами.
1. Картриджный узел, имеющий ближний конец и дальний конец, предназначенный для использования в образующей аэрозоль системе и содержащий:
картридж, который содержит:
первое отделение, имеющее первое впускное воздушное отверстие и первое выпускное воздушное отверстие; и
второе отделение, имеющее второе впускное воздушное отверстие и второе выпускное воздушное отверстие, и
мундштук, частично окружающий картридж и имеющий третье выпускное воздушное отверстие;
причем картридж и мундштук имеют возможность продольного перемещения относительно друг друга между убранным положением, в котором ближний конец мундштука примыкает к ближнему концу картриджа, и выдвинутым положением, в котором ближние концы мундштука и картриджа удалены друг от друга в продольном направлении, так что между ними создана камера, сообщающаяся по текучей среде с первым, вторым и третьим выпускными воздушными отверстиями, и
при этом в убранном положении первое и второе впускные воздушные отверстия заперты мундштуком и третье выпускное воздушное отверстие заперто картриджем, а в выдвинутом положении обеспечивается возможность втягивания воздуха в указанную камеру вдоль первого воздушного канала, проходящего от первого впускного воздушного отверстия через первое отделение до первого выпускного воздушного отверстия, и второго воздушного канала, проходящего от второго впускного воздушного отверстия через второе отделение до второго выпускного воздушного отверстия, и выпуска воздуха из указанной камеры через третье выпускное воздушное отверстие.
2. Картриджный узел по п. 1, в котором первое отделение имеет поперечное первое впускное воздушное отверстие и продольное первое выпускное воздушное отверстие, а второе отделение имеет поперечное второе впускное воздушное отверстие.
3. Картриджный узел по п. 1 или 2, в котором мундштук имеет продольное третье выпускное воздушное отверстие.
4. Картриджный узел по любому из пп. 1-3, в котором мундштук имеет третье впускное воздушное отверстие, причем в убранном положении третье впускное воздушное отверстие заперто картриджем, а в выдвинутом положении обеспечивается возможность втягивания воздуха внутрь указанной камеры через третье впускное воздушное отверстие и выпуска воздуха из указанной камеры через третье выпускное воздушное отверстие.
5. Картриджный узел по п. 4, в котором мундштук имеет поперечное третье впускное воздушное отверстие.
6. Картриджный узел по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий упругое уплотнение вокруг первого впускного воздушного отверстия, сжатое мундштуком в убранном положении.
7. Картриджный узел по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий упругое уплотнение вокруг второго впускного воздушного отверстия, сжатое мундштуком в убранном положении.
8. Картриджный узел по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий упругое уплотнение вокруг первого выпускного воздушного отверстия, сжатое мундштуком в убранном положении.
9. Картриджный узел по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий упругое уплотнение вокруг второго выпускного воздушного отверстия, сжатое мундштуком в убранном положении.
10. Картриджный узел по любому из предыдущих пунктов, в котором картридж дополнительно содержит первый направляющий элемент, а мундштук дополнительно содержит второй направляющий элемент, которые взаимодействуют для направления продольного перемещения картриджа и мундштука относительно друг друга между убранным положением и выдвинутым положением.
11. Картриджный узел по п. 10, в котором первый направляющий элемент содержит одну или более канавок на внешней поверхности картриджа, а второй направляющий элемент содержит один или более выступов на внутренней поверхности мундштука.
12. Картриджный узел по любому из предыдущих пунктов, в котором первое отделение содержит источник никотина, а второе отделение содержит источник кислоты.
13. Картриджный узел по любому из предыдущих пунктов, в котором картридж дополнительно содержит полость для размещения нагревателя, выполненного с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения.
14. Образующая аэрозоль система, содержащая:
картриджный узел по любому из предыдущих пунктов; и
образующее аэрозоль устройство, содержащее полость, выполненную с возможностью по меньшей мере частичного размещения картриджного узла, и нагреватель для нагрева первого отделения и/или второго отделения картриджа картриджного узла.
15. Образующая аэрозоль система по п. 14, в которой нагреватель расположен внутри полости образующего аэрозоль устройства, а картридж картриджного узла содержит полость для размещения нагревателя.
