Генерирующее аэрозоль изделие с зоной вентиляции
Изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию, такому как нагреваемое курительное изделие, и направлено на предотвращение неблагоприятного влияния на кондуктивную теплопередачу от горючего источника тепла к субстрату, образующему аэрозоль. Генерирующее аэрозоль изделие содержит горючий источник тепла; образующий аэрозоль субстрат, расположенный ниже по ходу потока относительно горючего источника тепла; обертку, окружающую по меньшей мере заднюю часть горючего источника тепла и по меньшей мере переднюю часть образующего аэрозоль субстрата. В области обертки, покрывающей горючий источник тепла, выполнено множество ослабленных участков, а обертка выполнена с возможностью разрыва при использовании на множестве ослабленных участков с образованием зоны вентиляции, содержащей множество отверстий, проходящих через обертку. 15 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию, такому как нагреваемое курительное изделие. В частности, примеры настоящего изобретения относятся к генерирующему аэрозоль изделию, содержащему горючий источник тепла, образующий аэрозоль субстрат, расположенный ниже по ходу потока относительно горючего источника тепла, и обертку, окружающую по меньшей мере заднюю часть горючего источника тепла и по меньшей мере переднюю часть образующего аэрозоль субстрата.
В уровне техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Задача таких «нагреваемых» курительных изделий состоит в уменьшении количества известных вредных компонентов дыма, образующихся в результате горения и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. В нагреваемом курительном изделии одного известного типа аэрозоль генерируется в результате передачи тепла от горючего источника тепла на физически отделенный субстрат, образующий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат. При курении летучие соединения выделяются из образующего аэрозоль субстрата в результате теплопередачи от горючего источника тепла и вовлекаются в поток воздуха, втягиваемый через курительное изделие. Когда происходит охлаждение высвобождаемых соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем.
Известно введение теплопроводного элемента вокруг по меньшей мере задней части горючего источника тепла и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль, нагреваемого курительного изделия для обеспечения кондуктивной теплопередачи от горючего источника тепла к образующему аэрозоль субстрату для получения аэрозоля. Например, в документе WO-A2-2009/022232 раскрыто курительное изделие, содержащее горючий источник тепла, образующий аэрозоль субстрат, расположенный ниже по ходу потока относительно горючего источника тепла, и теплопроводный элемент, окружающий заднюю часть горючего источника тепла и смежную переднюю часть образующего аэрозоль субстрата и находящийся в непосредственном контакте с ними. Теплопроводный элемент и образующий аэрозоль субстрат окружены наружной оберткой из бумаги. При использовании передняя часть образующего аэрозоль субстрата нагревается за счет теплопередачи через примыкающую заднюю часть горючего источника тепла и теплопроводный элемент.
В курительных изделиях, в которых табак нагревают, а не сжигают, температура, получаемая в образующем аэрозоль субстрате существенно влияет на способность генерирования аэрозоля, воспринимаемого органами чувств. Обычно желательно поддерживать температуру субстрата, образующего аэрозоль, в пределах определенного диапазона для того, чтобы оптимизировать доставку аэрозоля пользователю. В курительных изделиях, содержащих горючий источник тепла и образующий аэрозоль субстрат, расположенный ниже по ходу потока относительно горючего источника тепла, перемещение горючего источника тепла относительно образующего аэрозоль субстрата при использовании курительного изделия может приводить к тому, что температура образующего аэрозоль субстрата выходит за пределы необходимого диапазона, вследствие этого влияя на эффективность курительного изделия. Если температура образующего аэрозоль субстрата опустится слишком низко, например, это может отрицательно повлиять на консистенцию и количество аэрозоля, доставляемого пользователю.
В уровне техники предложен ряд способов удерживания горючих источников тепла в положении внутри нагреваемых курительных изделий. Например, в известном уровне техники вокруг горючего источника тепла наносят слой клея между горючим источником тепла и оберткой. Однако, если клей во время использования сгорает, то горючий источник тепла может удерживаться на месте только оберткой. Это может привести к перемещению горючего источника тепла относительно образующего аэрозоль субстрата, если приложенная к обертке удерживающая сила является недостаточной.
Было также предложено туго оборачивать обертку вокруг горючего источника тепла или наматывать обертку таким образом, чтобы она окружала горючий источник тепла по всей длине. Однако, в обоих случаях обертка может отрицательно влиять на горение горючего источника тепла вследствие ограничения подачи воздуха, что может приводить к падению температуры образующего аэрозоль субстрата и отрицательному влиянию на консистенцию и количество аэрозоля, доставляемого пользователю. Кроме того, давление, образуемое горючими газами, производимыми горючим источником тепла, может нарастать за туго намотанной оберткой. Это может приводить к созданию воздушного зазора между горючим источником тепла и оберткой, снижая удерживающую силу, прикладываемую во время использования оберткой, и возможно приводя к смещению горючего источника тепла относительно образующего субстрат аэрозоля. Когда обертка содержит теплопроводный элемент, воздушные зазоры между горючим источником тепла и оберткой могут отрицательно влиять на осуществляемую теплопроводным элементом кондуктивную передачу тепла от горючего источника тепла к образующему аэрозоль субстрату и, соответственно, на рабочие характеристики курительного изделия. В некоторых случаях давление, образуемое газами позади туго намотанной обертки, может быть достаточным для повреждения обертки или горючего источника тепла.
Было бы желательно обеспечить нагреваемое курительное изделие, в котором удерживание горючего источника тепла улучшено предпочтительно при отсутствии или уменьшении неблагоприятного влияния на кондуктивную теплопередачу от горючего источника тепла к субстрату, образующему аэрозоль, и, соответственно, на рабочие характеристики курительного изделия.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее: горючий источник тепла; образующий аэрозоль субстрат, расположенный ниже по ходу потока относительно горючего источника тепла; обертку, окружающую по меньшей мере заднюю часть горючего источника тепла и по меньшей мере переднюю часть образующего аэрозоль субстрата; причем множество ослабленных мест выполнено в области обертки, перекрывающей горючий источник тепла, а обертка выполнена с возможностью разрыва во время использования в области расположения множества ослабленных участков с образованием зоны вентиляции, содержащей множество отверстий, проходящих через обертку.
Преимущественно, при такой конфигурации обертка может быть туго намотана вокруг горючего источника тепла для удержания его в правильном положении, обеспечивая при этом достаточную подачу воздуха к горючему источнику тепла и выход горючих газов, образованных источником тепла, через множество отверстий во время использования. Это обеспечивает поддержание кондуктивной теплопередачи от источника тепла к образующему аэрозоль субстрату и, соответственно, рабочих характеристик генерирующего аэрозоль изделия. Кроме того, это может устранять необходимость в нанесении клея вокруг горючего источника тепла, упрощая производство. В некоторых примерах ослабленные участки расположены таким образом, что обертка разрывается в местах ослабленных участков, например, под воздействием давления, образованного горючими газами. Это в качестве преимущества позволяет обеспечить вентиляцию горючего источника тепла при использовании без излишней нагрузки на пользователя. Кроме того, за счет ослабленных участков, в которых обертка выполнена с возможностью разрыва с образованием множества отверстий, обертка образует перегородку до разрыва, например, для ограничения количества влаги, поглощаемой источником тепла из атмосферы во время транспортировки и хранения. Поскольку влага может снизить тепловые характеристики источника тепла, то ограничение количества влаги, поглощаемой источником тепла, может иметь положительное влияние на рабочие характеристики генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте настоящей заявки термин "ослабленные участки" относится к ослабленным местам конструкции обертки, выполненным с целью облегчения отрыва или разрыва обертки в предварительно заданных местах с образованием отверстий предварительно заданной формы и размера. Ослабленные места конструкции могут быть образованы, например, посредством удаления или разрушения некоторого количества материала на данном участке, например, при помощи лазерной абляции или другого способа, либо посредством механического давления или прокатывания без удаления материала. Термин "ослабленные участки" включает ослабленные линии, вдоль которых материал обертки был ослаблен, и ослабленные области, в которых материал обертки был удален.
В контексте настоящего документа термины «выше против хода потока», «ниже по ходу потока», «передний» и «задний» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов генерирующего аэрозоль изделия относительно направления, в котором поток воздуха проходит через генерирующее аэрозоль изделие во время его использования. Предложенные в соответствии с изобретением генерирующие аэрозоль изделия содержат ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из изделия для доставки пользователю. Ближний конец генерирующего аэрозоль изделия также может называться мундштучным концом или концом, расположенным ниже по ходу потока. При использовании курильщик затягивается со стороны мундштучного конца генерирующего аэрозоль изделия. Мундштучный конец расположен ниже по ходу потока относительно дальнего конца. Горючий источник тепла расположен на дальнем конце или вблизи него. Дальний конец генерирующего аэрозоль изделия также может называться концом, расположенным выше против хода потока. Компоненты или части компонентов курительного изделия могут быть описаны как расположенные выше против хода потока или ниже по ходу потока относительно друг друга, исходя из их относительных положений между ближним концом курительного изделия и дальним концом курительного изделия. Передняя часть компонента или части компонента генерирующего аэрозоль изделия представляет собой часть, расположенную на конце, находящемся ближе всего к расположенному выше против хода потока концу генерирующего аэрозоль изделия. Задняя часть компонента или части компонента генерирующего аэрозоль изделия представляет собой часть, расположенную на конце, находящемся ближе всего к расположенному ниже по ходу потока концу генерирующего аэрозоль изделия. Задняя часть горючего источника тепла представляет собой часть горючего источника тепла на расположенном ниже по ходу потока конце горючего источника тепла. Передняя часть образующего аэрозоль субстрата представляет собой часть образующего аэрозоль субстрата на расположенном выше против хода потока конце образующего аэрозоль субстрата.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один из ослабленных участков задан одной или большим количеством ослабленных линий. Каждый из множества ослабленных участков может быть задан одной или большим количеством ослабленных линий. Ослабленные участки могут быть заданы ослабленной областью, например, областью обертки, имеющей локальное уменьшение толщины. По меньшей мере один из ослабленных участков может быть задан одной ослабленной линией, проходящей по периметру или вдоль части периметра отверстия желаемой формы. В таких примерах ослабленная линия может иметь любую подходящую форму, например, может быть прямой линией, изогнутой или неровной линией, замкнутой линией или любым их сочетанием. В других примерах по меньшей мере один из ослабленных участков может быть задан двумя или большим количеством ослабленных линий. Две или большее количество ослабленных линий могут проходить по периметру или вдоль части периметра отверстия желаемой формы. Две или большее количество ослабленных линий могут объединяться для образования периметра или части периметра отверстия желаемой формы. По меньшей мере один из ослабленных участков может быть задан множеством ослабленных линий, которые отходят от неослабленной центральной области.
Когда по меньшей мере один из ослабленных участков образован двумя или большим количеством ослабленных линий, указанные две или большее количество ослабленных линий могут иметь по существу одинаковые размеры. Размеры одной или более из двух или большего количества ослабленных линий могут быть разными.
Когда по меньшей мере один из ослабленных участков образован одной или большим количеством ослабленных линий, указанные одна или большее количество ослабленных линий предпочтительно не проходят через всю толщину обертки. При такой конфигурации обертка может образовывать перегородку до разрыва даже в областях, образованных ослабленным участком.
В контексте настоящей заявки термин "ослабленная линия" относится к линии в обертке, вдоль которой материал обертки был ослаблен для облегчения отрыва или разрыва обертки вдоль требуемой линии.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один из ослабленных участков задан двумя или большим количеством пересекающихся ослабленных линий. Это может обеспечить возможность задания достаточно большого отверстия ослабленными линиями без существенного воздействия на прочность обертки перед использованием генерирующего аэрозоль изделия. Каждый из множества ослабленных участков может быть задан двумя или большим количеством пересекающихся линий. В таких примерах ослабленные линии могут иметь любую подходящую форму, например, могут быть прямой линией, изогнутой или неровной линией, замкнутой линией или любым их сочетанием. Две или более пересекающихся линий могут пересекаться друг с другом в любом подходящем положении вдоль их соответствующих длин. Это может зависеть от требуемой формы отверстия, формируемого разрывом обертки на ослабленном участке. В предпочтительном варианте осуществления изобретения две или большее количество пересекающихся ослабленных линий расположены таким образом, чтобы получившийся ослабленный участок имел разомкнутую форму. Иными словами, две или более пересекающихся линий не объединяются, чтобы полностью охватить какую-либо часть обертки. При такой конфигурации разорванные части обертки могут оставаться присоединенными к генерирующему аэрозоль изделию после образования множества отверстий. За счет этого можно избежать образования мусора.
Множество ослабленных участков могут быть образованы в результате локального уменьшения толщины обертки. В таких вариантах осуществления изобретения локальное уменьшение толщины может быть достигнуто посредством удаления материала, например, при помощи лазерной абляции. Локальное уменьшение толщины может быть достигнуто посредством механической деформации обертки, например, при помощи прокатывания или нарезания.
Ослабленные участки могут быть образованы множеством перфорационных отверстий.
Ослабленные участки могут иметь любые подходящие размеры.
В некоторых вариантах осуществления изобретения один или более ослабленных участков могут иметь окружной размер, составляющий по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,6 мм, более предпочтительно от примерно 0,8 мм до примерно 1,8 мм. В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый из ослабленных участков имеет окружной размер, составляющий по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,6 мм, более предпочтительно от примерно 0,8 мм до примерно 1,8 мм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения один или более ослабленных участков могут иметь длину, составляющую по меньшей мере примерно 0,1 мм, предпочтительно от примерно 0,1 мм до примерно 2,1 мм, более предпочтительно от примерно 0,2 мм до примерно 1,8 мм. В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый ослабленный участок имеет длину, составляющую по меньшей мере примерно 0,1 мм, предпочтительно от примерно 0,1 мм до примерно 2,1 мм, более предпочтительно от примерно 0,2 мм до примерно 1,8 мм.
Предпочтительно, длина каждого ослабленного участка меньше, чем его окружной размер. Это может помочь повысить устойчивость обертки к разрыву благодаря натяжению в окружном направлении обертки по сравнению с ослабленным участком, длина которого больше, чем его окружной размер.
Ослабленные участки могут быть разделены в окружном направлении любым подходящим окружным интервалом. В некоторых вариантах осуществления изобретения смежные ослабленные участки разделены в окружном направлении окружным интервалом, составляющим по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,5 мм, более предпочтительно от примерно 0,7 мм до примерно 1,5 мм.
Ослабленные участки могут быть разделены в продольном направлении любым подходящим продольным интервалом. В некоторых вариантах осуществления изобретения смежные ослабленные участки разделены в продольном направлении продольным интервалом, составляющим по меньшей мере примерно 0,4 мм, предпочтительно от примерно 0,4 мм до примерно 1,8 мм, более предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 1,3 мм.
В контексте настоящей заявки термины "окружной интервал" и "продольный интервал" используются для обозначения минимального расстояния между двумя смежными ослабленными участками в окружном направлении и в продольном направлении, соответственно.
Множество ослабленных участков могут быть расположены случайным образом. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления множество ослабленных участков расположены закономерным образом. При таком расположении, когда обертка разрывается вдоль множества ослабленных участков, получающееся множество отверстий расположено закономерным образом. Это преимущественно может приводить к равномерной вентиляции горючего источника тепла. Равномерная вентиляция горючего источника тепла может предотвращать резкие локализованные увеличения давления газов. Кроме того, это может предотвращать резкие локализованные увеличения температуры источника тепла.
В контексте настоящей заявки термин "закономерным образом" используется для обозначения рисунка, содержащего закономерно расположенное множество ослабленных участков. Например, ослабленные участки могут быть выполнены на обертке в виде закономерно расположенных полосок, закономерно расположенных шашечек или квадратиков, закономерно расположенных кирпичиков, закономерно расположенных точек или пятен, закономерно расположенных сот или шестиугольников или в любой другой закономерной буквенно-цифровой, пиктографической или геометрической манере.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения множество ослабленных участков расположены таким образом, что множество отверстий имеют общую площадь, составляющую по меньшей мере примерно 0,09 мм2, предпочтительно от примерно 0,09 мм2 до примерно 40 мм2, более предпочтительно от примерно 0,4 мм2до примерно 30 мм2. Было обнаружено, что такая конфигурация обеспечивает достаточную вентиляцию горючего источника тепла без значительного влияния на прочность обертки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ослабленные участки могут быть расположены таким образом, что множество отверстий образуют видимые знаки на наружной поверхности обертки. В контексте настоящей заявки термин «видимые знаки» используется для обозначения отдельного элемента или повторяющихся элементов или узоров, которые обеспечивают эстетическое удовольствие или информативное представление. Знаки могут быть выполнены в виде текста, изображений, букв, слов, логотипов или их комбинации. Знаки могут содержать торговый знак или логотип изготовителя, позволяющий потребителю определить тип или происхождение генерирующего аэрозоль изделия. Знаки могут предоставлять информацию пользователю, например, информировать пользователя о том, что генерирующее аэрозоль изделие готово к использованию. Свет, испускаемый горючим источником тепла во время использования, может быть виден через множество отверстий. Это может увеличить видимость знаков.
Обертка может содержать любой подходящий материал. В некоторых вариантах осуществления изобретения обертка может содержать теплопроводный материал. Обертка может быть выполнена из теплопроводного материала. В таких вариантах осуществления изобретения обертка может образовывать теплопроводный элемент, проходящий от горючего источника тепла до образующего аэрозоль субстрата. Теплопроводный элемент улучшает кондуктивную теплопередачу от горючего источника тепла к образующему аэрозоль субстрату.
В контексте данного документа термин «теплопроводный материал» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность по меньшей мере приблизительно 10 Вт на метр-кельвин (Вт/(м·К)) при температуре 23°C и относительной влажности 50%, которая измерена при помощи модифицированного метода нестационарного плоского источника (MTPS). В предпочтительных вариантах осуществления изобретения обертка выполнена из теплопроводного материала, имеющего объемную теплопроводность по меньшей мере приблизительно 50 Вт на метр-кельвин, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 Вт на метр-Кельвин, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 150 Вт на метр-Кельвин.
Обертка может быть выполнена ограничивающей доступ воздуха до разрыва ослабленных участков. Иными словами, обертка может препятствовать прохождению воздуха через обертку до использования.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения обертка по существу является воздухонепроницаемой. Иначе говоря, обертка выполнена из одного или большего количества материалов, которые являются по существу воздухонепроницаемыми. При такой конфигурации обертка образует по существу герметичную перегородку вокруг горючего источника тепла. Это может по существу предотвратить поглощение влаги из атмосферы горючим источником тепла через обертку.
Обертка может окружать по меньшей мере заднюю часть горючего источника тепла. Предпочтительно, обертка окружает горючий источник тепла вдоль по меньшей мере примерно 50 процентов его длины. Например, обертка может окружать горючий источник тепла вдоль по меньшей мере примерно 60 процентов его длины, по меньшей мере примерно 70 процентов его длины, по меньшей мере примерно 80 процентов его длины или по меньшей мере примерно 90 процентов его длины. За счет продолжения обертки вдоль большей части длины горючего источника тепла обертка может механически защищать горючий источник тепла и удерживать его в положении относительно образующего аэрозоль субстрата. Благодаря наличию ослабленных участков, в которых обертка выполнена с возможностью разрыва при использовании с образованием зоны вентиляции, содержащей множество отверстий, проходящих через обертку, обертка может проходить дальше вдоль длины горючего источника тепла, чем было бы возможно в противном случае, без отрицательного воздействия на рабочие характеристики генерирующего аэрозоль изделия.
Если обертка окружает горючий источник тепла вдоль по меньшей мере примерно 50 процентов его длины, зона вентиляции может проходить вдоль менее чем 50 процентов длины горючего источника питания. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, в которых обертка окружает горючий источник тепла вдоль по меньшей мере примерно 50 процентов его длины, на обертке выполнены ослабленные участки таким образом, что зона вентиляции также проходит вдоль по меньшей мере примерно 50 процентов длины горючего источника тепла.
В любом из вышеприведенных вариантов осуществления изобретения ослабленные участки на обертке могут быть выполнены таким образом, что зона вентиляции проходит вдоль по существу всей длины области обертки, перекрывающей горючий источник тепла.
Обертка может находиться в косвенном контакте с наружной поверхностью горючего источника тепла через один или большее количество промежуточных компонентов. Обертка может находиться в прямом контакте с наружной поверхностью горючего источника тепла. Обертка может находиться в прямом контакте с наружной поверхностью горючего источника тепла вдоль по существу всей длины области обертки, перекрывающей горючий источник тепла.
В контексте настоящего документа термин "продольный" и "осевой" используются для описания направления между противоположными ближним и дальним концами генерирующего аэрозоль изделия или компонента генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте настоящего документа термин «длина» используется для описания максимального размера в продольном направлении компонента генерирующего аэрозоль изделия, такого как горючий источник тепла, или самого генерирующего аэрозоль изделия. Иными словами, максимальный размер в направлении между противоположными дальним и ближним концами компонента или самого генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термины «радиальный» и «поперечный» используются для обозначения направления, перпендикулярного продольному направлению. Иными словами, направление, перпендикулярное направлению между противоположными дальним и ближним концами компонента генерирующего аэрозоль изделия, такого как горючий источник тепла, или самого генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте настоящего документа термины «внутренняя поверхность» и «наружная поверхность» относятся к радиально внутренним и радиально наружным поверхностям, соответственно, компонента генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте настоящего документа термин «диаметр» означает максимальный размер в поперечном направлении компонента генерирующего аэрозоль изделия, такого как горючий источник тепла, или самого генерирующего аэрозоль изделия.
Предложенные в соответствии с настоящим изобретением генерирующие аэрозоль изделия содержат горючий источник тепла для нагрева образующего аэрозоль субстрата. Горючий источник тепла представляет собой предпочтительно твердый источник тепла и может содержать любой подходящий горючий материал, включая, но без ограничения, углеродные материалы и материалы на основе углерода, содержащие алюминий, магний, один или несколько карбидов, один или несколько нитридов и их комбинации. Твердые горючие источники тепла для нагреваемых курительных изделий и способы получения таких источников тепла известны в данной области техники и описаны, например, в документах US 5040552 A и US 5595577 A. Как правило, известные твердые горючие источники тепла для нагреваемых курительных изделий получены на основе углерода, то есть они содержат углерод в качестве основного горючего материала.
Горючий источник тепла может представлять собой горючий углеродсодержащий источник тепла.
Горючий источник тепла предпочтительно представляет собой сплошной горючий источник тепла.
В контексте настоящего документа термин «сплошной» описывает источник тепла, который не содержит каких-либо каналов для потока воздуха, проходящих от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности горючего источника тепла. В контексте настоящего документа термин «сплошной» используется также для описания горючего источника тепла, содержащего один или несколько каналов для потока воздуха, проходящих от передней торцевой поверхности горючего источника тепла до задней торцевой поверхности горючего источника тепла, причем горючая по существу воздухонепроницаемая перегородка между задней торцевой поверхностью горючего источника тепла и субстратом, образующим аэрозоль, предотвращает втягивание воздуха вдоль длины горючего источника тепла через один или несколько каналов для потока воздуха.
Добавление одного или большего количества закрытых проходных отверстий для воздуха увеличивает площадь поверхности сплошного горючего источника тепла, на которую воздействует кислород из воздуха, и может преимущественно способствовать воспламенению и непрерывному горению сплошного горючего источника тепла.
Предложенные в соответствии с настоящим изобретением генерирующие аэрозоль изделия, содержащие сплошные горючие источники тепла, содержат одно или несколько воздуховпускных отверстий, расположенных ниже по ходу потока относительно задней торцевой поверхности горючего источника тепла, с целью втягивания воздуха внутрь одного или большего количества проходов для потока воздуха через генерирующее аэрозоль изделие. Предложенные в соответствии с настоящим изобретением генерирующие аэрозоль изделия, содержащие несплошные горючие источники тепла, могут также содержать одно или несколько воздуховпускных отверстий, расположенных ниже по ходу потока относительно задней торцевой поверхности горючего источника тепла, с целью втягивания воздуха внутрь одного или большего количества проходов для потока воздуха через генерирующее аэрозоль изделие.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления предложенные в соответствии с настоящим изобретением генерирующие аэрозоль изделия, содержащие сплошные горючие источники тепла, содержат одно или более воздуховпускных отверстий, находящихся вблизи расположенного ниже по ходу потока конца субстрата, образующего аэрозоль.
При использовании воздух, втягиваемый по одному или нескольким проходам для потока воздуха предложенных генерирующих аэрозоль изделий, содержащих сплошной горючий источник тепла, не проходит ни через какие каналы для потока воздуха вдоль сплошного горючего источника тепла. Отсутствие каких-либо каналов для потока воздуха, проходящих через сплошной горючий источник тепла, преимущественно по существу предотвращает или подавляет активацию горения сплошного горючего источника тепла во время затяжки, осуществляемой пользователем. Это по существу предотвращает или подавляет пики температуры образующего аэрозоль субстрата во время затяжки, осуществляемой пользователем. Благодаря предотвращению или подавлению активации горения сплошного горючего источника тепла и, таким образом, предотвращению или подавлению излишних повышений температуры в образующем аэрозоль субстрате можно преимущественно предотвратить горение или пиролиз образующего аэрозоль субстрата при интенсивных режимах осуществления затяжек. Кроме того, влияние режима осуществления затяжек пользователем на состав основной струи аэрозоля может быть преимущественно сведено к минимуму или уменьшено.
Включение сплошного горючего источника тепла может также обеспечить преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или ослабления поступления продуктов горения и распада и других веществ, образующихся в процессе воспламенения и горения сплошного горючего источника тепла, в воздух, втягиваемый через предложенные генерирующие аэрозоль изделия в процессе их использования. Это является особенно преимущественным, если сплошной горючий источник тепла содержит одну или несколько добавок, способствующих воспламенению или горению сплошного горючего источника тепла.
В предложенных в соответствии с настоящим изобретением генерирующих аэрозоль изделиях, содержащих сплошной горючий источник тепла, передача тепла от сплошного горючего источника тепла к образующему аэрозоль субстрату происходит в основном за счет кондуктивной теплопередачи. Нагрев образующего аэрозоль субстрата за счет принудительной конвекции минимизирован или уменьшен. Это может преимущественно способствовать сведению к минимуму или уменьшению влияния режима осуществления затяжек пользователем на состав основной струи аэрозоля предложенных в соответствии с настоящим изобретением изделий.
В предложенных в соответствии с настоящим изобретением генерирующих аэрозоль изделиях, содержащих сплошной горючий источник тепла, особенно важно оптимизировать кондуктивную теплопередачу между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Как дополнительно описано ниже, включение одного или нескольких теплопроводных элементов, расположенных вокруг по меньшей мере задней части горючего углеродсодержащего источника тепла и по меньшей мере передней части образующего аэрозоль субстрата, особенно предпочтительно в предложенных генерирующих аэрозоль изделиях, которые содержат сплошные источники тепла, где нагревание субстрата, образующего аэрозоль, за счет принудительной конвекции является незначительным или вовсе отсутствует.
В некоторых вариантах осуществления изобретения горючий источник тепла содержит по меньшей мере один продольный канал для потока воздуха, обеспечивающий один или большее количество проходов для потока воздуха через источник тепла. В контексте данного документа термин «канал для потока воздуха» используется для описания канала, проходящего вдоль длины источника тепла, по которому воздух может втягиваться через генерирующее аэрозоль изделие. Такие источники тепла, содержащие один или большее количество продольных каналов для потока воздуха, называются в настоящем документе «несплошными» источниками тепла.
Диаметр по меньшей мере одного продольного канала для потока воздуха может составлять от приблизительно 1,5 мм до приблизительно 3 мм, более предпочтительно от приблизительно 2 мм до приблизительно 2,5 мм. Внутренняя поверхность по меньшей мере одного продольного канала для потока воздуха может быть частично или полностью покрытой, как подробнее описано в документе WO 2009/022232 A.
В контексте настоящего документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, способного при нагревании выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из образующих аэрозоль субстратов предложенных в соответствии с настоящим изобретением изделий, генерирующих аэрозоль, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. В альтернативном варианте образующий аэрозоль субстрат может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Образующий аэрозоль субстрат может включать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые выделяются из субстрата при нагревании. В альтернативном варианте образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может дополнительно содержать одно или большее количество веществ для образования аэрозоля. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают, но без ограничения, глицерин и пропиленгликоль.
Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой стержень, содержащий табакосодержащий материал.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат, то этот твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать, например, одно или большее количество из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полосы или листы, содержащие одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый образующий аэрозоль субстрат может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящей таре или картридже. Например, материал, образующий аэрозоль, твердого образующего аэрозоль субстрата может быть помещен в бумажную или другую обертку и иметь форму штранга. Если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму штранга, то весь штранг, включая любую обертку, считается образующим аэрозоль субстратом.
Факультативно, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, предназначенные для выделения при нагревании твердого образующего аэрозоль субстрата. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагревания твердого образующего аэрозоль субстрата.
При необходимости, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубок, полосок или листов. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в форме, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен в виде узора с целью обеспечения доставки неоднородного аромата во время использования.
Образующий аэрозоль субстрат может быть выполнен в виде штранга или сегмента, содержащего материал, способный выделять летучие соединения при нагревании, окруженного бумажной или другой оберткой. Если образующий аэрозоль субстрат имеет форму такого штранга или сегмента, то весь штранг или сегмент, включая любую обертку, считается образующим аэрозоль субстратом.
Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно имеет длину от примерно 5 мм до примерно 20 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения образующий аэрозоль субстрат может иметь длину от примерно 6 мм до примерно 15 мм или от примерно 7 мм до примерно 12 мм.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать штранг материала на основе табака, завернутый в фицеллу. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения образующий аэрозоль субстрат содержит штранг материала на основе гомогенизированного табака, завернутый в фицеллу.
В любых вышеописанных вариантах осуществления горючий источник тепла и образующий аэрозоль субстрат могут упираться друг в друга с соосным выравниванием. В контексте данного документа термины «упирающийся» и «упираться» используются для описания компонента или части компонента, который находится в непосредственном контакте с другим компонентом или частью компонента. Это включает варианты осуществления изобретения, в которых горючий источник тепла содержит негорючую перегородку между его задним торцом и образующим аэрозоль субстратом, причем негорючая перегородка находится в непосредственном контакте с образующим аэрозоль субстратом.
Предложенные генерирующие аэрозоль изделия могут содержать теплопроводный элемент, расположенный вокруг как по меньшей мере задней части источника тепла, так и по меньшей мере передней части образующего аэрозоль субстрата и находящийся в прямом контакте с ними. В таких вариантах осуществления изобретения теплопроводный элемент обеспечивает тепловую связь между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия и преимущественно способствует обеспечению достаточной теплопередачи от горючего источника тепла к образующему аэрозоль субстрату для образования приемлемого аэрозоля.
Предложенные в соответствии с настоящим изобретением генерирующие аэрозоль изделия могут содержать теплопроводный элемент, расположенный на некотором расстоянии от горючего источника тепла или от образующего аэрозоль субстрата или и от того, и от другого, таким образом, чтобы отсутствовал прямой контакт между теплопроводным элементом и чем-то одним или обоими из следующего: горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом.
Если генерирующее аэрозоль изделие содержит теплопроводный элемент, расположенный вокруг по меньшей мере задней части горючего источника тепла и по меньшей мере передней части образующего аэрозоль субстрата, теплопроводный элемент может быть образован оберткой. Например, обертка может содержать один или несколько слоев теплопроводного материала, которые образуют один или несколько теплопроводных элементов.
Теплопроводный элемент предпочтительно являются негорючими.. В некоторых вариантах осуществления изобретения теплопроводный элемент может ограничивать поступление кислорода. Иными словами, один или большее количество теплопроводных элементов могут ослаблять или препятствовать прохождению кислорода через теплопроводный элемент.
Подходящие теплопроводные элементы включают, но без ограничения: обертки из металлической фольги, такие как, например, обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги, а также обертки из фольги из металлического сплава.
Предложенные генерирующие аэрозоль изделия могут содержать передающий элемент или разделительный элемент, расположенный ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата. Такой элемент может иметь форму полой трубки, расположенной ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата.
Передающий элемент может упираться в образующий аэрозоль субстрат или в мундштук или и в то, и в другое. В альтернативном варианте передающий элемент может быть расположен на некотором расстоянии от образующего аэрозоль субстрата или от мундштука или и от того, и от другого.
Добавление передающего элемента преимущественно позволяет охлаждать аэрозоль, образуемый за счет передачи тепла от горючего источника тепла к субстрату, образующему аэрозоль. Кроме того, добавление передающего элемента преимущественно позволяет регулировать до желаемого значения общую длину генерирующего аэрозоль изделия, например, до длины, подобной длине обычной сигареты, посредством соответствующего выбора длины передающего элемента.
Передающий элемент может иметь длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 50 мм, например, длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 45 мм или от приблизительно 15 мм до приблизительно 30 мм.. Передающий элемент может иметь другие значения длины в зависимости от желаемой общей длины генерирующего аэрозоль изделия, а также от наличия и длины других компонентов в генерирующем аэрозоль изделии.
Предпочтительно, передающий элемент содержит по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом. В таких вариантах осуществления при использовании воздух, втягиваемый в генерирующее аэрозоль изделие, проходит по меньшей мере через одно трубчатое полое тело с открытым концом по мере своего прохождения вниз по потоку через генерирующее аэрозоль изделие от образующего аэрозоль субстрата к дальнему концу генерирующего аэрозоль изделия.
Передающий элемент может содержать по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом, выполненное из одного или нескольких подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными при температуре аэрозоля, генерируемого за счет передачи тепла от горючего источника тепла к образующему аэрозоль субстрату. Подходящие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, бумагу, картон, пластмассу, такую как ацетилцеллюлоза, керамику и их комбинации.
Предложенные генерирующие аэрозоль изделия могут содержать охлаждающий аэрозоль элемент или теплообменный элемент, расположенный ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата. Охлаждающий аэрозоль элемент может содержать множество каналов, проходящих в продольном направлении. Если генерирующее аэрозоль изделие содержит передающий элемент, расположенный ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата, то охлаждающий аэрозоль элемент расположен предпочтительно ниже по ходу потока относительно передающего элемента.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона. В некоторых вариантах осуществления изобретения охлаждающий аэрозоль элемент может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA) и алюминиевой фольги.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения охлаждающий аэрозоль элемент может содержать собранный лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота (PLA) или марка Mater-Bi® (доступная на рынке серия сложных сополиэфиров на основе крахмала).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения генерирующее аэрозоль изделие содержит мундштук, находящийся ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата и расположенный на нижнем по ходу потока конце генерирующего аэрозоль изделия. Мундштук может содержать фильтр. Например, мундштук может содержать штранг фильтра, имеющий один или более сегментов. Если мундштук содержит штранг фильтра, то этот штранг предпочтительно представляет собой односегментный штранг фильтра. Штранг фильтра может содержать один или более сегментов, содержащих ацетилцеллюлозу, бумагу или другие подходящие известные фильтрующие материалы или их комбинации. Предпочтительно, штранг фильтра содержит фильтрующий материал с низкой эффективностью фильтрации.
Предложенные в соответствии с настоящим изобретением изделия, генерирующие аэрозоль, содержат множество элементов, собранных в виде стержня.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль изделие» используется для обозначения изделия, содержащего образующий аэрозоль субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой негорючее генерирующее аэрозоль изделие, которое является изделием, высвобождающим летучие соединения без сгорания образующего аэрозоль субстрата. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой нагреваемое генерирующее аэрозоль изделие, которое является генерирующим аэрозоль изделием, содержащим образующий аэрозоль субстрат, который должен нагреваться, а не сгорать, чтобы высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Нагреваемое генерирующее аэрозоль изделие может содержать встроенное нагревательное средство, являющееся частью генерирующего аэрозоль изделия, или может быть выполнено с возможностью взаимодействия с внешним нагревателем, являющимся частью отдельного генерирующего аэрозоль устройства.
Генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой курительное изделие. Генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой курительное изделие, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый в легкие пользователя через его рот. Генерирующее аэрозоль изделие может напоминать традиционное курительное изделие, такое как сигарета. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать табак. Генерирующее аэрозоль изделие может быть одноразовым. Генерирующее аэрозоль изделие может быть частично многоразовым и содержать возобновляемый или сменный субстрат, образующий аэрозоль.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь по существу цилиндрическую форму. Генерирующее аэрозоль изделие может быть по существу удлиненным. Образующий аэрозоль субстрат может иметь по существу цилиндрическую форму. Образующий аэрозоль субстрат может быть по существу удлиненным. Образующий аэрозоль субстрат может быть расположен в генерирующем аэрозоль изделии таким образом, что длина образующего аэрозоль субстрата по существу параллельна направлению потока воздуха в генерирующем аэрозоль изделии.
Передающий сегмент или элемент может быть по существу удлиненным.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь любую желаемую длину. Например, генерирующее аэрозоль изделие может иметь общую длину от примерно 65 мм до примерно 100 мм. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь любой желаемый наружный диаметр. Например, генерирующее аэрозоль изделие может иметь наружный диаметр от примерно 5 мм до примерно 12 мм.
Генерирующее аэрозоль изделие может быть окружено наружной оберткой, например, из сигаретной бумаги, которая имеет низкую воздухопроницаемость. В альтернативном или дополнительном варианте мундштук может быть окружен ободковой бумагой.
Также следует иметь в виду, что отдельно взятые комбинации различных признаков, описанных и определенных в любых аспектах изобретения, могут быть осуществлены и/или предоставлены, и/или использованы независимо.
Далее приведено описание изобретения исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
Фиг. 1 схематически изображает продольный разрез первого варианта осуществления предложенного в соответствии с настоящим изобретением курительного изделия;
Фиг. 2А и 2В схематически изображают аксонометрический вид сбоку многосегментного компонента курительного изделия, показанного на фиг. 1, содержащего обертку с множеством ослабленных участков в соответствии с первым примером;
Фиг. 2С изображает увеличенный вид обертки многосегментного компонента, показанного на фиг. 2А и 2В;
Фиг. 3С схематически изображает аксонометрический вид курительного изделия, показанного на фиг. 1, со снятой крышкой и разорванной оберткой для образования зоны вентиляции;
Фиг. 4А изображает увеличенный вид обертки курительного изделия, показанного на фиг. 1, содержащей множество ослабленных участков в соответствии со вторым примером;
Фиг. 4В изображает увеличенный вид обертки, представленной на фиг. 4А, на котором обертка разорвана на ослабленных участках для образования зоны вентиляции.
Курительное изделие 100 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, показанное на фиг. 1, содержит горючий источник 102 тепла, субстрат 104, образующий аэрозоль, передающий элемент 106, элемент 108, охлаждающий аэрозоль, разделительный элемент 110 и мундштук 112, которые упираются друг в друга с соосным выравниванием. Горючий углеродсодержащий источник 102 тепла имеет переднюю торцевую поверхность 114 и противоположную ей заднюю торцевую поверхность 116. Как показано на фиг. 1, горючий источник 102 тепла, образующий аэрозоль субстрат 104, передающий элемент 106, охлаждающий аэрозоль элемент 108, разделительный элемент 110 и мундштук 112 завернуты в наружную обертку 118 из листового материала, такого как, например, сигаретная бумага.
Горючий источник 102 тепла представляет собой сплошной углеродсодержащий горючий источник тепла и расположен на дальнем конце курительного изделия 100. Как показано на фиг. 1, между задней торцевой поверхностью 116 горючего углеродсодержащего источника 102 тепла и образующим аэрозоль субстратом 104 выполнена негорючая по существу воздухонепроницаемая перегородка 120 в форме диска из алюминиевой фольги. Перегородка 120 нанесена на заднюю торцевую поверхность 116 горючего источника 102 тепла посредством напрессовывания диска из алюминиевой фольги на заднюю торцевую поверхность 116 горючего источника 102 тепла. Указанная перегородка 120 может упираться в заднюю торцевую поверхность 116 горючего углеродсодержащего источника 102 тепла и в образующий аэрозоль субстрат 104.
Образующий аэрозоль субстрат 104 расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно перегородки 120, нанесенной на заднюю торцевую поверхность 116 горючего углеродсодержащего источника 102 тепла. Как показано на фиг. 1, горючий источник 102 тепла и образующий аэрозоль субстрат 104 упираются друг в друга с соосным выравниванием. Образующий аэрозоль субстрат 104 содержит цилиндрический штранг материала 122 на основе гомогенизированного табака, содержащий вещество для образования аэрозоля, такое как, например, глицерин, завернутый в фицеллу 124.
Передающий элемент 106 расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата 104 и содержит цилиндрическую полую ацетилцеллюлозную трубку 128 с открытым концом.
Элемент 108, охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно передающего элемента 106 и содержит собранный лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как, например, полимолочная кислота.
Разделительный элемент 110 расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно охлаждающего аэрозоль элемента 108 и содержит цилиндрическую полую бумажную или картонную трубку с открытым концом.
Мундштук 112 расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно разделительного элемента 110. Как показано на фиг. 1, мундштук 112 расположен на ближнем конце курительного изделия 100 и содержит цилиндрический штранг из подходящего фильтрующего материала 130, такого как, например, жгут из ацетилцеллюлозного волокна с очень низкой эффективностью фильтрации, завернутый в фицеллу 132 фильтра. Курительное изделие 100 может дополнительно содержать полосу ободковой бумаги (не показана), окружающую расположенную ниже по ходу потока конечную часть наружной обертки 118.
Как показано на фиг. 1, курительное изделие 100 дополнительно содержит обертку 126, окружающую по меньшей мере заднюю часть горючего источника 102 тепла и по меньшей мере переднюю часть образующего аэрозоль субстрата 104. Обертка 126 туго обернута вокруг горючего источника 102 тепла и образующего аэрозоль субстрата 104 для поддержания требуемого положения горючего источника 102 тепла относительно образующего аэрозоль субстрата. В данном примере обертка 126 выполнена из теплопроводного материала, такого как, например, алюминиевая фольга, таким образом, что она образует теплопроводный элемент. Таким образом, обертка 126 образует тепловой мостик между горючим источником 102 тепла и образующим аэрозоль субстратом для обеспечения достаточной кондуктивной теплопередачи от горючего источника 102 тепла к образующему аэрозоль субстрату 104. Обертка 126 является по существу воздухонепроницаемой. Соответственно, обертка 126 образует перегородку до разрыва, например, для ограничения количества влаги, поглощаемой горючим источником 102 тепла из атмосферы при транспортировке и хранении. Поскольку влага может снизить тепловые характеристики источника тепла, то ограничение количества влаги, поглощаемой источником тепла, может иметь положительное влияние на рабочие характеристики курительного изделия 100. В других примерах обертка 126 может быть выполнена из теплоизолирующего листового материала, такого как, например, сигаретная бумага, низкой воздухопроницаемости, который обернут вокруг горючего источника 102 тепла и образующего аэрозоль субстрата 104.
В данном примере обертка 126 покрывает всю длину горючего источника 102 тепла за исключением передней части, прилегающей к передней торцевой поверхности 114 горючего источника 102 тепла, и всю длину образующего аэрозоль субстрата 104. В других вариантах осуществления изобретения (не показаны) образующий аэрозоль субстрат 104 может проходить за пределы теплопроводного элемента 126 в направлении вниз по ходу потока. Иными словами, обертка 126 может покрывать только переднюю часть образующего аэрозоль субстрата 104. Следует понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) может быть выполнен один или большее количество дополнительных теплопроводных элементов, покрывающих обертку 126.
В данном примере на дальнем конце курительного изделия 100 дополнительно расположена съемная крышка 134, которая непосредственно примыкает к источнику 102 тепла. Например, съемная крышка может содержать центральную часть, включающую осушитель, такой как глицерин, для поглощения влаги, по сравнению с источником тепла, которая обернута частью наружной обертки 118 и соединена с остальной наружной оберткой 118 вдоль ослабленной линии 136, содержащей множество перфорационных отверстий в наружной обертке, которая окружает курительное изделие. Для использования курительного изделия пользователь удаляет съемную крышку 134, зажимая крышку в поперечном направлении посредством ее сдавливания между большим и указательным пальцами. При сжатии крышки к ослабленной линии 136 прикладывается достаточное усилие для локального разрыва наружной обертки 118. Затем пользователь снимает крышку посредством ее скручивания для разрыва оставшейся части ослабленной линии. После снятия крышки передняя часть источника 102 тепла оказывается открытой, что позволяет пользователю зажечь курительное изделие 100.
Курительное изделие 100 содержит одно или большее количество воздуховпускных отверстий 138 по периметру образующего аэрозоль субстрата 104. Как показано на фиг. 1, в фицелле 126 образующего аэрозоль субстрата 104 и в расположенной поверх нее наружной обертке 120 предусмотрено окружное расположение воздуховпускных отверстий 138 для того, чтобы обеспечить доступ холодного воздуха (показан пунктирными стрелками на фиг. 1) к образующему аэрозоль субстрату 104.
При использовании пользователь снимает крышку 134 и зажигает горючий источник 102 тепла, который нагревает образующий аэрозоль субстрат 104 для выработки аэрозоля. Когда пользователь осуществляет вдох через мундштук 110, воздух (показан пунктирными стрелками на фиг. 1) втягивается в образующий аэрозоль субстрат 104 через воздуховпускные отверстия 138.
Передняя часть образующего аэрозоль субстрата 104 нагревается в результате кондуктивной передачи тепла через заднюю торцевую поверхность 116 горючего углеродсодержащего источника 102 тепла, через перегородку 120 и через обертку 126, которая выполняет функцию теплопроводного элемента.
Нагревание образующего аэрозоль субстрата 104 за счет кондуктивной теплопередачи приводит к высвобождению глицерина и других летучих и полулетучих соединений из штранга материала 122 на основе гомогенизированного табака. Соединения, высвобождаемые образующим аэрозоль субстратом 104, образуют аэрозоль, увлекаемый воздухом, втягиваемым в образующий аэрозоль субстрат 104 курительного изделия 100 через воздуховпускные отверстия 138, по мере его прохождения через образующий аэрозоль субстрат 104. Втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль (показаны пунктирными стрелками на фиг. 1) проходят вниз по ходу потока через внутреннюю часть цилиндрической полой ацетилцеллюлозной трубки 128 с открытым концом передающего элемента 106, через охлаждающий аэрозоль элемент 108 и через разделительный элемент 110, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденный втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль проходят вниз по ходу потока через мундштук 112 и доставляются пользователю через ближний конец курительного изделия 100. Негорючая по существу воздухонепроницаемая перегородка 120 на задней торцевой поверхности 116 горючего источника 102 тепла изолирует горючий источник 102 тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие 100, таким образом, чтобы при использовании воздух, втягиваемый через курительное изделие 100, непосредственно не соприкасался с горючим источником 102 тепла.
На фиг. 2А и 2В схематически изображен аксонометрический вид сбоку многосегментного компонента 140 курительного изделия 100, показанного на фиг. 1. Многосегментный компонент 140 содержит горючий источник 102 тепла, образующий аэрозоль субстрат 104 и обертку 126 курительного изделия 100, показанного на фиг. 1. На фиг. 2А изображена обертка 126, окружающая горючий источник 102 тепла и образующий аэрозоль субстрат 104. На фиг. 2В изображена обертка 126, частично размотанная, чтобы показать горючий источник 102 тепла и образующий аэрозоль субстрат 104.
Многосегментный компонент 140 может быть предварительно собран отдельно от остальных компонентов курительного изделия для последующей сборки или может быть изготовлен и собран вместе с одним или большим количеством других компонентов курительного изделия 100.
Как показано на фиг. 2А и 2В, в ослабленной области 160 обертки 126, покрывающей горючий источник 102 тепла, в соответствии с первым примером выполнено множество ослабленных участков 150. Обертка 126 выполнена с возможностью разрыва на ослабленных участках 150 с образованием зоны вентиляции, соответствующей ослабленной области 160. Ослабленные участки 150 расположены закономерным образом выровненными рядами и колоннами на обертке 126 и не проходят на всю толщину обертки.
На фиг. 2С изображен увеличенный вид обертки 126 многосегментного компонента 140. В данном примере ослабленные участки 150 заданы множеством ослабленных линий 152, отходящих от центральной неослабленной области 154. Ослабленные линии 152 расположены наклонно к продольному направлению многосегментного компонента 140. В данном примере показано, что каждый ослабленный участок 150 включает ослабленные линии 152, причем четыре линии сгруппированы в две пары лежащих на одной прямой линий, которые расположены поперечно друг другу таким образом, что каждый ослабленный участок 150 имеет приблизительно Х-образную форму. Так как линии имеют схожую длину, ослабленные участки 150 образуют при разрыве отверстия приблизительно квадратной формы.
Несмотря на то, что каждый ослабленный участок 150 задан четырьмя ослабленными линиями 152, следует понимать, что один или большее количество ослабленных участков могут быть образованы более чем или менее чем четырьмя ослабленными линиями. Например, один или большее количество ослабленных участков могут быть образованы тремя или большим количеством ослабленных линий, отходящих от центральной неослабленной области. В других примерах один или большее количество ослабленных участков могут содержать две или большее количество пересекающихся ослабленных линий. В таких примерах ослабленные линии могут пересекаться в направлении к любому концу одной или большего количества ослабленных линий. Пересекающиеся ослабленные линии могут пересекаться в центральной области ослабленного участка. В других примерах один или большее количество ослабленных участков могут быть образованы одной или большим количеством ослабленных линий, проходящих по периметру или вдоль части периметра отверстия желаемой формы.
Несмотря на то, что на чертежах ослабленные линии 152 показаны имеющими схожую длину, в других примерах одна или большее количество ослабленных линий могут иметь разную длину.
Смежные ослабленные участки разделены в окружном направлении окружным интервалом 156 и в продольном направлении продольным интервалом 157. В предпочтительном варианте осуществления изобретения окружной интервал 156 составляет по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,5 мм, более предпочтительно от примерно 0,7 мм до примерно 1,5 мм. В предпочтительном варианте осуществления изобретения продольный интервал 157 составляет по меньшей мере примерно 0,4 мм, предпочтительно от примерно 0,4 мм до примерно 1,8 мм, более предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 1,3 мм.
Каждый ослабленный участок имеет окружной размер 158 и длину 159. В предпочтительном варианте осуществления изобретения окружной размер 158 составляет по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,6 мм, более предпочтительно от примерно 0,8 мм до примерно 1,8 мм. В предпочтительном варианте осуществления изобретения длина 159 составляет по меньшей мере примерно 0,1 мм, предпочтительно от примерно 0,1 мм до примерно 2,1 мм, более предпочтительно от примерно 0,2 мм до примерно 1,8 мм.
Ослабленные участки 150 расположены таким образом, что получающееся множество отверстий имеет общую площадь отверстий, достаточную для обеспечения достаточной подачи воздуха к горючему источнику 102 тепла и для обеспечения достаточного удаления горючих газов от горючего источника 102 тепла. В предпочтительном варианте осуществления изобретения ослабленные участки 150 расположены таким образом, что получающееся множество отверстий имеет общую площадь отверстий составляющую по меньшей мере примерно 0,09 мм2, предпочтительно от примерно 0,09 мм2 до примерно 40 мм2, более предпочтительно от примерно 0,4 мм2до примерно 30 мм2.
Во время использования курительного изделия 100 давление, оказываемое на обертку 126 горючими газами, выделяемыми горючим источником 102 тепла, приводит к разрыву обертки 126 на ослабленных участках 150 с образованием зоны вентиляции, содержащей множество отверстий, проходящих через обертку 126, как описано ниже со ссылкой на фиг. 3.
На фиг. 3 схематически изображен вид сбоку курительного изделия 100 во время использования. Как показано на чертеже, крышка снята с расположенного выше против хода потока конца курительного изделия для обеспечения возможности зажигания пользователем горючего источника 102 тепла на его расположенном выше против хода потока конце. Будучи зажженным, горючий источник 102 тепла вырабатывает тепло и горючие газы, которые оказывают давление на обертку 126. Это приводит к разрыву обертки 126 на ослабленных участках с образованием зоны 180 вентиляции, содержащей множество отверстий 170, проходящих через обертку 126, причем каждой отверстие 170 соответствует ослабленному участку обертки.
Благодаря наличию зоны 180 вентиляции подача воздуха к горючему источнику тепла может быть достаточной, несмотря на тугое обматывание обертки 126 вокруг горючего источника 102 тепла. Это подтверждает, что отсутствует значительное отрицательное влияние на количество тепла, вырабатываемого горючим источником 102 тепла во время использования, несмотря на протяженность покрытия горючего источника 102 тепла оберткой 126. Кроме того, зона 180 вентиляции обеспечивает выход горючих газов, вырабатываемых горючим источником 102 тепла, через множество отверстий 170. Это предотвращает нарастание избыточного давления позади обертки 126, которое может с учетом величины горючего источника 102 тепла, покрытого оберткой 126, привести к образованию радиального зазора между оберткой 126 и горючим источником 102 тепла, что, в свою очередь, может привести к относительному смещению горючего источника 102 тепла и образующего аэрозоль субстрата 104. Таким образом, зона 180 вентиляции обеспечивает поддержание выработки тепла горючим источником 102 тепла, кондуктивной теплопередачи от горючего источника 102 тепла к образующему аэрозоль субстрату 104 и, следовательно, рабочих характеристик курительного изделия, несмотря на протяженность покрытия горючего источника 102 тепла оберткой 126.
Как показано на фиг. 3, горючий источник 102 тепла имеет диаметр 190 и проходит вверх против хода потока относительно обертки 126 на величину 192. Обертка 126 проходит выше против хода потока относительно наружной обертки 118 на величину 194 и перекрыта на расположенном ниже по ходу потока конце наружной оберткой 118 на величину 196. Примерные диапазоны размеров 190, 192, 194, и 196 приведены ниже в Таблице 1.
| РАЗМЕР | ПРИМЕРНЫЙ ДИАПАЗОН РАЗМЕРА | ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ДИАПАЗОН РАЗМЕРА |
| 190 | 5-12 мм | 7-8,1 мм |
| 192 | 0-4 мм | 1-2 мм |
| 194 | 4-11 мм | 5-8 мм |
| 196 | 1-5 мм | 2-4 мм |
На фиг. 4А изображен увеличенный вид альтернативной обертки 426 для курительного изделия 100, показанного на фиг. 1, содержащей множество ослабленных участков в соответствии со вторым примером. Как показано на фиг. 4А, каждый ослабленный участок 450 содержит окружную ослабленную линию 452 и продольную ослабленную линию 453, пересекающиеся в центральной области 454. Ослабленные участки 450 расположены закономерным образом в виде равномерно распределенных рядов, причем смежные ряды смещены относительно друг друга в продольном направлении, а чередующиеся ряды выровнены друг с другом в продольном направлении. Следует понимать, что также предусмотрены и другие рисунки расположения ослабленных участков.
Смежные ослабленные участки 450 в продольно выровненных чередующихся рядах разделены в окружном направлении окружным интервалом 456. Смежные ослабленные участки 450 в каждом ряду разделены в продольном направлении продольным интервалом 457. В предпочтительном варианте осуществления изобретения окружной интервал 456 составляет по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,5 мм, более предпочтительно от примерно 0,7 мм до примерно 1,5 мм. В предпочтительном варианте осуществления изобретения продольный интервал 457 составляет по меньшей мере примерно 0,4 мм, предпочтительно от примерно 0,4 мм до примерно 1,8 мм, более предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 1,3 мм.
Каждый ослабленный участок 450 имеет окружной размер 458 и длину 459. Поскольку каждый ослабленный участок 450 образован окружной ослабленной линией 452 и продольной ослабленной линией 453, то окружной размер 458 соответствует окружной длине окружной ослабленной линии 452, продольный размер 459 соответствует длине продольной ослабленной линии 453. В предпочтительном варианте осуществления изобретения окружной размер 458 составляет по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,6 мм, более предпочтительно от примерно 0,8 мм до примерно 1,8 мм. В предпочтительном варианте осуществления изобретения длина 459 составляет по меньшей мере примерно 0,1 мм, предпочтительно от примерно 0,1 мм до примерно 2,1 мм, более предпочтительно от примерно 0,2 мм до примерно 1,8 мм.
На фиг. 4В изображен увеличенный вид обертки 426, показанной на фиг. 4А, на котором обертка 426 разорвана на множестве ослабленных участков с образованием зоны 480 вентиляции, содержащей множество отверстий 470, проходящих через обертку 426. Как показано, благодаря расположению ослабленных участков множество отверстий 470 имеют приблизительную форму ромба, и разорванные участки 472 обертки остались прикрепленными к обертке 426. Это помогает избежать образования мусора от обертки 426.
Вышеописанные конкретные варианты осуществления и примеры иллюстрируют, но не ограничивают изобретение. Следует понимать, что возможны и другие варианты осуществления изобретения, и описанные в данном документе конкретные варианты осуществления и примеры не являются исчерпывающими.
1. Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее:
горючий источник тепла;
образующий аэрозоль субстрат, расположенный ниже по ходу потока относительно горючего источника тепла;
обертку, окружающую по меньшей мере заднюю часть горючего источника тепла и по меньшей мере переднюю часть образующего аэрозоль субстрата;
причем в области обертки, покрывающей горючий источник тепла, выполнено множество ослабленных участков, а обертка выполнена с возможностью разрыва при использовании на множестве ослабленных участков с образованием зоны вентиляции, содержащей множество отверстий, проходящих через обертку.
2. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1, в котором по меньшей мере один из ослабленных участков задан одной или большим количеством ослабленных линий.
3. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 2, в котором по меньшей мере один из ослабленных участков задан двумя или большим количеством пересекающихся ослабленных линий.
4. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором множество ослабленных областей образованы посредством локального уменьшения толщины обертки.
5. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый ослабленный участок имеет окружной размер, составляющий по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,6 мм, более предпочтительно от примерно 0,8 мм до примерно 1,8 мм.
6. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый ослабленный участок имеет длину, составляющую по меньшей мере примерно 0,1 мм, предпочтительно от примерно 0,1 мм до примерно 2,1 мм, более предпочтительно от примерно 0,2 мм до примерно 1,8 мм.
7. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором смежные ослабленные участки разделены в окружном направлении окружным интервалом, составляющим по меньшей мере примерно 0,5 мм, предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 2,5 мм, более предпочтительно от примерно 0,7 мм до примерно 1,5 мм.
8. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором смежные ослабленные участки разделены в продольном направлении продольным интервалом, составляющим по меньшей мере примерно 0,4 мм, предпочтительно от примерно 0,4 мм до примерно 1,8 мм, более предпочтительно от примерно 0,5 мм до примерно 1,3 мм.
9. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором множество ослабленных участков расположены равномерно.
10. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором множество ослабленных участков расположены таким образом, что множество отверстий имеют общую площадь, составляющую по меньшей мере примерно 0,09 мм2, предпочтительно от примерно 0,09 мм2 до примерно 40 мм2, более предпочтительно от примерно 0,4 мм2 до примерно 30 мм2.
11. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором ослабленные области расположены таким образом, что множество отверстий образуют знаки на наружной поверхности обертки.
12. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором обертка выполнена из теплопроводного материала.
13. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором обертка является по существу воздухонепроницаемой.
14. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором обертка окружает горючий источник тепла вдоль по меньшей мере примерно 50 процентов длины горючего источника тепла.
15. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 14, в котором на обертке выполнены ослабленные участки таким образом, что зона вентиляции проходит вдоль по меньшей мере примерно 50 процентов длины горючего источника тепла.
16. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором обертка находится в прямом контакте с наружной поверхностью горючего источника тепла.
