Картридж для системы, генерирующей аэрозоль
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к двум вариантам картриджа для системы генерирующей аэрозоль, системе генерирующей аэрозоль и двум вариантам способа изготовления картриджа для системы, генерирующей аэрозоль. в первом варианте картридж содержит часть (10, 10.1) для хранения жидкости, содержащую корпус (12, 12.1), удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Корпус (12, 12.1) имеет первое и второе отверстия (14, 14.1). Картридж включает первый и второй проницаемые планарные нагреватели в сборе (16, 16.1). Первый планарный нагреватель в сборе (16) прикреплен к корпусу (12, 12.1) и проходит через первое отверстие (14) корпуса (12, 12.1). Второй планарный нагреватель в сборе (16.1) прикреплен к корпусу (12, 12.1) и проходит через второе отверстие (14.1) корпуса (12, 12.1). Первый и второй проницаемые планарные нагреватели в сборе (16, 16.1) расположены друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал (20) для потока воздуха между собой. Во втором варианте картридж содержит первую часть (10) для хранения жидкости, содержащую первый корпус (12), удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, причем первый корпус (12) имеет первое отверстие (14). Картиридж включает первый проницаемый планарный нагреватель в сборе (16). Первый планарный нагреватель в сборе (16) прикреплен к первому корпусу (12) и проходит через первое отверстие (14) первого корпуса (12). Картридж имеет вторую часть (10.1) для хранения жидкости, содержащую второй корпус (12.1). Второй корпус (12.1) имеет второе отверстие (14.1) и второй проницаемый планарный нагреватель в сборе (16.1). Второй планарный нагреватель в сборе (16.1) прикреплен ко второму корпусу (12.1) и проходит через второе отверстие (14.1) второго корпуса (12.1). Система, содержит основную часть с блоком питания, электрической схемой и картриджем. Картридж подсоединен, к основной части. Основная часть содержит впускное отверстие для воздуха, выполненное таким образом, что воздух может поступать через впускное отверстие для воздуха и канал (20) для потока воздуха картриджа в мундштук. В первом варианте способ включает этап обеспечение части (10, 10.1) для хранения жидкости, содержащей корпус (12, 12.1), удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Способ содержит этап прикрепления первого проницаемого планарного нагревателя в сборе (16) к корпусу (12, 12.1) таким образом, что первый проницаемый планарный нагреватель в сборе (16) проходит через первое отверстие (14) корпуса (12, 12.1). Способ предусматривает этап прикрепления второго проницаемого планарного нагревателя в сборе (16.1) к корпусу (12, 12.1) таким образом, что второй проницаемый планарный нагреватель в сборе (16.1) проходит через второе отверстие (14.1) корпуса (12, 12.1). Способ содержит этап расположения первого и второго проницаемых планарных нагревателей в сборе (16, 16.1) друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал (20) для потока воздуха между собой. Во втором варианте способ включает этапы обеспечения первой части (10, 10.1) для хранения жидкости и прикрепления первого проницаемого планарного нагревателя в сборе (16) к первому корпусу (12) таким образом, что первый проницаемый планарный нагреватель в сборе (16) проходит через первое отверстие (14) первого корпуса (12). Способ содержит этапы обеспечения второй части (10, 10.1) для хранения жидкости и прикрепления второго проницаемого планарного нагревателя в сборе (16.1) ко второму корпусу (12.1) таким образом, что второй проницаемый планарный нагреватель в сборе (16.1) проходит через второе отверстие (14.1) второго корпуса (12.1). Способ предусматривает этап расположения первого и второго проницаемых планарных нагревателей в сборе (16, 16.1) друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал (20) для потока воздуха между собой. Техническим результатом является предоставление оптимизированного потока воздуха мимо нагревателя в сборе и оптимизированного нагрева воздуха, протекающего рядом с нагревателем в сборе, а также исключение конденсации капель аэрозоля на холодной или более холодной стороне картриджа. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к картриджу для системы, генерирующей аэрозоль, такой как ручная электрически управляемая система, и системе, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж.
Известны ручные электрически управляемые системы, генерирующие аэрозоль, состоящие из основной части, содержащей батарею и электрическую схему, и картриджа, содержащего запас субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. В традиционных системах, генерирующих аэрозоль, таких как системы, описанные в документе WO 2015/117704 A1, нагреватель в сборе выполнен с возможностью испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем нагреватель в сборе имеет форму плоской сетки, проходящей через отверстие части для хранения жидкости. Плоская сетка может быть предусмотрена на боковой поверхности части для хранения жидкости таким образом, что рядом с частью для хранения жидкости создан канал для потока воздуха с плоской сеткой на одной стороне канала для потока воздуха и корпусом картриджа на другой стороне канала для потока воздуха. Воздух, протекающий через этот канал, подвергается воздействию горячей стороны, где расположена плоская сетка, и более холодной стороны, где расположен корпус. Вследствие большой разницы температур между двумя сторонами, на корпусе картриджа может иметь место нежелательная конденсация капель аэрозоля.
Предпочтительно усовершенствовать этот картридж путем предоставления оптимизированного потока воздуха мимо нагревателя в сборе и оптимизированного нагрева воздуха, протекающего рядом с нагревателем в сборе. Также предпочтительно исключить конденсацию капель аэрозоля на холодной или более холодной стороне картриджа.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предусмотрен картридж для системы, генерирующей аэрозоль. Картридж содержит часть для хранения жидкости, содержащую корпус, удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Корпус имеет первое и второе отверстия. Картридж дополнительно содержит первый и второй проницаемые нагреватели в сборе, причем первый нагреватель в сборе прикреплен к корпусу и проходит через первое отверстие корпуса, а второй нагреватель в сборе прикреплен к корпусу и проходит через второе отверстие корпуса. Первый и второй проницаемые нагреватели в сборе расположены друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал для потока воздуха между собой.
Первый и второй нагреватели в сборе преимущественно по существу плоские или планарные. В контексте настоящего документа «по существу плоский» означает образованный в одной плоскости и не обернутый вокруг или иным образом приспособленный для соответствия изогнутой или иной неплоской форме. Плоский нагреватель в сборе может быть легко обработан во время изготовления и предоставляет прочную конструкцию. Термин «по существу плоский» нагреватель в сборе означает нагреватель в сборе, который имеет форму по существу двумерного объекта. Таким образом, по существу плоский нагреватель в сборе проходит в двух измерениях на существенно большее расстояние, чем в третьем измерении. В частности, размеры по существу плоского нагревателя в сборе в каждом из двух измерений по меньшей мере в 5 раз больше, чем в третьем измерении.
Предоставление по меньшей мере двух нагревателей в сборе, обращенных друг к другу, обеспечивает преимущество, состоящее в том, что воздух, проходящий через канал для потока воздуха, не соприкасается с горячей стороной и холодной стороной, а нагревается равномерно с двух сторон. Следовательно, в канале для потока воздуха будет образовываться более равномерный аэрозоль, так как не происходит охлаждение воздуха на одной стороне. В традиционных картриджах аэрозоль образуется рядом с нагревателем в сборе и охлаждается на противоположной стороне нагревателя в сборе вблизи стенки картриджа. На этой холодной стороне картриджа на стенке картриджа могут образовываться нежелательные капли, тем самым ухудшая качество генерируемого аэрозоля. Кроме того, в традиционных картриджах качество генерируемого аэрозоля может зависеть от температуры окружающей среды, что, в свою очередь, определяет температуру стенки картриджа. Настоящее изобретение может обеспечить преодоление этих недостатков путем обеспечения дополнительного нагревателя в сборе напротив первого нагревателя в сборе. Образование аэрозоля путем испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения аэрозоля, следовательно, уже не подвергается ухудшающему воздействию сравнительно холодной боковой стенки картриджа. Напротив, путем обеспечения двух нагревателей в сборе, обращенных друг к другу, размер капель генерируемого аэрозоля, а также температура, до которой нагревается проходящий воздух, могут быть отрегулированы независимо от факторов окружающей среды, то есть независимо от внешних параметров.
Канал для потока воздуха предусмотрен в картридже таким образом, что первый нагреватель в сборе предусмотрен на одной стороне канала для потока воздуха, а другой нагреватель в сборе предусмотрен на другой стороне канала для потока воздуха. Также могут быть предусмотрены более чем два нагревателя в сборе. При наличии более двух нагревателей в сборе эти нагреватели в сборе прикреплены к корпусу части для хранения жидкости и проходят через соответствующие отверстия корпуса. При наличии более двух нагревателей в сборе эти нагреватели в сборе могут быть расположены так, чтобы образовывать треугольник, причем канал для потока воздуха предусмотрен в середине треугольника между нагревателями в сборе. Возможно расположение более трех нагревателей в сборе с образованием канала для потока воздуха между нагревателями в сборе.
Первый нагреватель в сборе может быть электрически подсоединен ко второму нагревателю в сборе мостовым соединением, предпочтительно спаянным соединением. Таким образом, между блоком питания и нагревателями в сборе потребуется лишь одно электрическое соединение. Предпочтительно, первый нагреватель в сборе содержит первую контактную область, а второй нагреватель в сборе содержит вторую контактную область, позволяя электрическому току протекать через первый и второй нагреватели в сборе. Если нагреватели в сборе не соединены электрически друг с другом, каждый нагреватель в сборе содержит две контактные части, и между соответствующими контактными частями нагревателей в сборе и блоком питания предусмотрены два электрических соединения.
Электрическое соединение может быть предусмотрено неотделимым от корпуса части для хранения жидкости. Таким образом, можно снизить себестоимость картриджа за счет того, что картридж будет содержать меньшее количество компонентов.
Непосредственно рядом с жидким субстратом, образующим аэрозоль, на боковой поверхности первого или второго нагревателя в сборе может быть предусмотрено спаянное соединение. Благодаря обеспечению спаянного соединения непосредственно рядом с жидким субстратом, образующим аэрозоль, спаянное соединение может способствовать процессу нагрева. Более подробно, обеспечение спаянного соединения рядом с жидким субстратом, образующим аэрозоль, может приводить к тому, что протекание электрического тока через спаянное соединение будет нагревать спаянное соединение, тем самым нагревая расположенный рядом жидкий субстрат, образующий аэрозоль.
Нагрев расположенного рядом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может повысить производительность узла. Это может уменьшить вязкость жидкости, что может увеличить поток жидкости к нагревателю в сборе, увеличивая поверхность нагревателя в сборе, погружаемую в жидкость, и сводя к минимуму риск перегрева. Когда система, генерирующая аэрозоль, не используется, вязкость ненагретой жидкости может преимущественно снизить нежелательную утечку в нагреватель в сборе и через него.
Нагреватели в сборе могут не проходить по всей длине картриджа, и предпочтительно проходят от 5 процентов до 60 процентов, предпочтительно от 10 процентов до 40 процентов и наиболее предпочтительно приблизительно 20 процентов от всей длины картриджа.
Таким образом, картридж содержит первую часть, в которой предусмотрены нагреватели в сборе, и в которой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, испаряется посредством нагревателей в сборе, тем самым генерируя аэрозоль, и вторую часть, в которой генерируемый аэрозоль может быть охлажден до вдыхания пользователем. Длина первой части может составлять от 1 миллиметра до 10 миллиметров, предпочтительно от 3 миллиметров до 7 миллиметров, наиболее предпочтительно приблизительно 5 миллиметров. Длина второй части может быть выбрана такой, что вследствие охлаждения аэрозоля во второй части могут образовываться капли аэрозоля требуемых размеров. Длина второй части может составлять от 1 сантиметра до 5 сантиметров, предпочтительно от 2 сантиметров до 4 сантиметров, наиболее предпочтительно приблизительно 3 сантиметра. Следовательно, первая часть может иметь длину, составляющую от 10 процентов до 30 процентов, предпочтительно от 15 процентов до 25 процентов и наиболее предпочтительно приблизительно 20 процентов от длины картриджа или второй части. Таким образом, в канале для потока воздуха можно генерировать однородный аэрозоль стабильно высокого качества, и размер капель генерируемого аэрозоля можно регулировать с помощью длины следующей второй части картриджа. Таким образом, можно генерировать капли требуемых размеров для вдыхания пользователем. Размер капель может быть меньше 3 микрон, предпочтительно меньше 2 микрон, более предпочтительно меньше 1 микрона и наиболее предпочтительно приблизительно 0,4 микрона.
В приведенных в качестве примера вариантах осуществления нагреватели в сборе расположены на расстоянии от 0,25 миллиметра до 2 миллиметров, предпочтительно от 0,75 миллиметра до 1,25 миллиметра и наиболее предпочтительно на расстоянии 1 миллиметра друг от друга.
Расстояние между нагревателями в сборе определяет диаметр канала для потока воздуха. Благодаря вышеуказанным расстояниям нагреватели в сборе генерируют однородный аэрозоль, при этом через канал для потока воздуха может проходить достаточное количество воздуха за единицу времени.
Нагреватели в сборе могут содержать сетчатые нагреватели. Сетчатые нагреватели могут быть по существу плоскими или планарными. Более подробно, каждый из нагревателей в сборе может содержать множество электропроводящих нитей, присоединенных к первой и второй электропроводящим контактным частям, причем первая и вторая электропроводящие контактные части могут быть расположены на противоположных сторонах соответствующего нагревателя в сборе. Первая и вторая электропроводящие контактные части выполнены с возможностью обеспечения контакта с внешним блоком питания. Множество электропроводящих нитей могут образовывать сетку или матрицу нитей или могут содержать тканое или нетканое полотно.
Электропроводящие нити могут образовывать сетку размером от 160 до 600 меш по стандарту США (+/- 10 процентов) (т.е. от 400 до 1500 нитей на сантиметр (+/- 10 процентов)). Ширина промежутков предпочтительно составляет от 75 микрон до 25 микрон. Процентная доля открытой площади сетки, которая представляет собой отношение площади промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от 25 до 56 процентов. Сетка может быть образована с использованием различных типов плетеных или решетчатых структур. В качестве альтернативы, электропроводящие нити образуют матрицу нитей, расположенных параллельно друг другу.
Сетка, матрица или тканое полотно из электропроводящих нитей также могут характеризоваться своей способностью удерживать жидкость, как хорошо известно в данной области техники.
Электропроводящие нити могут иметь диаметр от 8 микрон до 100 микрон, предпочтительно от 8 микрон до 50 микрон и более предпочтительно от 8 микрон до 39 микрон.
Площадь сетки, матрицы или тканого полотна из электропроводящих нитей может быть небольшой, предпочтительно меньшей или равной 25 квадратным миллиметрам, что позволяет включить ее в ручную систему. Сетка, матрица или тканое полотно из электропроводящих нитей может, например, быть прямоугольной и иметь размеры 6 квадратных миллиметров на 6 квадратных миллиметров, предпочтительно 5 квадратных миллиметров на 5 квадратных миллиметров, более предпочтительно 4 квадратных миллиметра на 4 квадратных миллиметра, более предпочтительно 3 квадратных миллиметра на 3 квадратных миллиметра, более предпочтительно 2 квадратных миллиметра на 2 квадратных миллиметра или их комбинаций.
Электрическое сопротивление сетки, матрицы или тканого полотна из электропроводящих нитей нагревателя в сборе предпочтительно составляет от 0,3 до 4 Ом. Более предпочтительно, электрическое сопротивление сетки, матрицы или тканого полотна из электропроводящих нитей составляет от 0,5 до 3 Ом, и более предпочтительно приблизительно 1 Ом. Электрическое сопротивление сетки, матрицы или тканого полотна из электропроводящих нитей предпочтительно по меньшей мере на порядок и более предпочтительно по меньшей мере на два порядка превышает электрическое сопротивление контактных частей. Это обеспечивает накопление тепла, генерируемого в результате прохождения тока через нагреватель в сборе, на сетке или матрице электропроводящих нитей. Преимущественно, нагревательный элемент имеет низкое общее сопротивление, если питание в систему подается от батареи. Минимизация паразитных потерь между электрическими контактами и сеткой или нитями также является необходимой для минимизации паразитных потерь мощности. Система с низким сопротивлением и высоким током обеспечивает возможность подачи высокой мощности на нагревательный элемент. Это обеспечивает быстрый нагрев нагревательным элементом электропроводящих нитей до требуемой температуры.
Картридж может содержать мундштук. Альтернативно, картридж может состоять только из части для хранения жидкости, корпуса части для хранения жидкости и нагревателей в сборе.
Часть для хранения жидкости расположена внутри картриджа таким образом, что в корпусе части для хранения жидкости может безопасно храниться жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Корпус части для хранения жидкости может быть частью корпуса картриджа. Нагреватели в сборе предусмотрены на отверстиях части для хранения жидкости. Предпочтительно, между нагревателями в сборе и частью для хранения жидкости предусмотрен капиллярный материал, имеющий губчатую или волокнистую структуру, таким образом, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может передаваться из части для хранения жидкости на нагреватели в сборе без утечки из части для хранения жидкости. Таким образом, нагреватели в сборе увлажняются жидким субстратом, образующим аэрозоль.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения картридж состоит из двух отдельных частей для хранения жидкости. В этом варианте осуществления первая часть для хранения жидкости содержит первый корпус с первым отверстием, причем первый нагреватель в сборе проходит через первое отверстие первого корпуса, а вторая часть для хранения жидкости содержит второй корпус со вторым отверстием, причем второй нагреватель в сборе проходит через второе отверстие корпуса. Аналогично первому аспекту настоящего изобретения, первый и второй проницаемые нагреватели в сборе расположены друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал для потока воздуха между собой. Все из вышеописанных признаков относятся и к настоящему варианту осуществления с той разницей, что согласно первому аспекту настоящего изобретения предусмотрена одна часть для хранения жидкости, а согласно второму аспекту настоящего изобретения предусмотрены две отдельные части для хранения жидкости.
Благодаря обеспечению двух отдельных частей для хранения жидкости два различных жидких субстрата, образующих аэрозоль, могут быть обеспечены в двух частях для хранения жидкости. Кроме того, две отдельные части для хранения жидкости легко могут быть расположены в картридже друг напротив друга таким образом, что первый и второй нагреватели в сборе обращены друг к другу и образуют канал для потока воздуха между собой.
Первый или второй или оба корпуса могут содержать любой подходящий жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать глицерол, пировиноградную кислоту, молочную кислоту, глицерин или любую их комбинацию. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы, или табак, или никотин, или их комбинации. Предпочтительно, первый корпус содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, с никотином или табаком, но без ароматизаторов, а второй корпус содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, с ароматизаторами, но без никотина или табака.
Таким образом, первый и второй корпуса могут содержать различные жидкие субстраты, образующие аэрозоль. Это можно использовать для отделения таких ингредиентов, как никотин или никотиновый ароматизатор от других субстратов, таких как глицерол, или пировиноградная кислота, или молочная кислота, или глицерол и пировиноградная кислота, или глицерол и молочная кислота, или пировиноградная кислота и молочная кислота, или глицерол и пировиноградная кислота и молочная кислота.
Первый и второй корпуса могут быть симметричными полуцилиндрами, и канал для потока воздуха между нагревателями в сборе может представлять собой центральный канал для потока воздуха.
Таким образом, предусмотрен симметричный канал для потока воздуха, способствующий генерированию однородного аэрозоля во время испарения жидких субстратов, образующих аэрозоль, нагревателями в сборе.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предусмотрена система, генерирующая аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит основную часть с блоком питания, электрической схемой и картриджем, как описано применительно к первому и второму аспектам настоящего изобретения. Картридж подсоединен, предпочтительно подсоединен с возможностью замены, к основной части. Основная часть также содержит впускное отверстие для воздуха, выполненное таким образом, что воздух может поступать через впускное отверстие для воздуха и канал для потока воздуха картриджа в мундштук.
Предпочтительно, воздух представляет собой окружающий воздух, всасываемый извне системы, генерирующей аэрозоль. Когда воздух всасывается через канал для потока воздуха, пользователь может активировать систему, генерирующую аэрозоль, или датчик может активировать систему, генерирующую аэрозоль, таким образом, что происходит нагрев нагревателей в сборе. Для нагрева нагревателей в сборе электрическая схема может управлять потоком электрического тока от блока питания через нагреватели в сборе. Затем жидкий субстрат, образующий аэрозоль, из части для хранения жидкости испаряется нагревателями в сборе, тем самым генерируя аэрозоль в канале для потока воздуха. Аэрозоль впоследствии вдыхается пользователем через мундштук.
Электрическая схема может быть электрически подсоединена к блоку питания. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью отслеживания электрического сопротивления нагревателей в сборе, когда картридж подсоединен к основному блоку. Электрическая схема также может быть выполнена с возможностью управления подачей электрического тока от блока питания на нагреватели в сборе в зависимости от электрического сопротивления нагревателей в сборе.
Электрическая схема может оптимизировать управление нагревателями в сборе посредством измерения электрического сопротивления нагревателей в сборе и управления подачей электрического тока от блока питания на нагреватели в сборе в зависимости от электрического сопротивления нагревателей в сборе. Предпочтительно, материал нагревателей в сборе должен представлять собой электропроводящий материал, удовлетворяющий уравнению
,
где α - температурный коэффициент сопротивления, t0 - постоянная исходная температура, предпочтительно комнатная температура, и 
- сопротивление при температуре t0. Если известен материал нагревателей в сборе, как в данном случае, и если измеряется электрическое сопротивление, можно определить температуру t нагревателей в сборе. Таким образом, можно оптимально управлять температурой нагревателей в сборе так, что в канале для потока воздуха нагревателями в сборе может быть получен однородный аэрозоль стабильного качества. Кроме того, можно избежать сгорания содержимого части (частей) для хранения жидкости. Это также может предотвратить или уменьшить термический распад жидкости.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ изготовления картриджа для системы, генерирующей аэрозоль. Способ включает следующие этапы:
обеспечение части для хранения жидкости, содержащей корпус, удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, при этом корпус имеет первое и второе отверстия,
прикрепление первого проницаемого нагревателя в сборе к корпусу таким образом, что первый проницаемый нагреватель в сборе проходит через первое отверстие корпуса,
прикрепление второго проницаемого нагревателя в сборе к корпусу таким образом, что второй проницаемый нагреватель в сборе проходит через второе отверстие корпуса, и
расположение первого и второго проницаемых нагревателей в сборе друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал для потока воздуха между собой.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, способ изготовления картриджа для системы, генерирующей аэрозоль, включающий следующие этапы:
обеспечение первой части для хранения жидкости, содержащей первый корпус, удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, при этом корпус имеет первое отверстие,
прикрепление первого проницаемого нагревателя в сборе к первому корпусу таким образом, что первый проницаемый нагреватель в сборе проходит через первое отверстие первого корпуса,
обеспечение второй части для хранения жидкости, содержащей второй корпус, при этом второй корпус имеет второе отверстие,
прикрепление второго проницаемого нагревателя в сборе ко второму корпусу таким образом, что второй проницаемый нагреватель в сборе проходит через второе отверстие второго корпуса, и
расположение первого и второго проницаемых нагревателей в сборе друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал для потока воздуха между собой.
В приведенных в качестве примера вариантах осуществления способ согласно четвертому или пятому аспекту настоящего изобретения включает дополнительный этап электрического соединения нагревателей в сборе мостовым соединением. Таким образом, нагреватели в сборе могут быть подсоединены к блоку питания одним соединением, тем самым уменьшая количество требуемых компонентов. Мостовое соединение может быть обеспечено путем припаивания первого проницаемого нагревателя в сборе ко второму проницаемому нагревателю в сборе.
Признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут быть в равной степени применены и к другим аспектам настоящего изобретения.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно на примерах, со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан вид в разрезе одного варианта осуществления картриджа;
на фиг. 2 показан еще один вид в разрезе одного варианта осуществления картриджа; и
на фиг. 3 показан иллюстративный вид варианта осуществления первого и второго нагревателей в сборе.
На фиг. 4 показан иллюстративный вид еще одного варианта осуществления первого и второго нагревателей в сборе.
На фиг. 1 показан вариант осуществления картриджа. Картридж содержит первую часть 10 для хранения жидкости. Кроме того, на фиг. 1 показана вторая часть 10.1 для хранения жидкости. Первая часть 10 для хранения жидкости и вторая часть 10.1 для хранения жидкости предусмотрены отдельно друг от друга таким образом, что каждая часть для хранения жидкости отдельно вмещает жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Первая часть 10 для хранения жидкости удерживает субстрат, образующий аэрозоль, содержащий 40 вес.% глицерина, 40 вес.% пропиленгликоля и 20 вес.% воды и ароматизаторов. Вторая часть 10.1 для хранения жидкости удерживает субстрат, образующий аэрозоль, содержащий никотин и не содержащий ароматизаторов.
Первая часть 10 для хранения жидкости содержит первый корпус 12, а вторая часть 10.1 для хранения жидкости содержит второй корпус 12.1. Первый корпус 12 содержит первое отверстие 14, а второй корпус 12.1 содержит второе отверстие 14.1. Через отверстия 14, 14.1 жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может течь из корпусов 12, 12.1 наружу за пределы корпусов 12, 12.1. Отверстия 14, 14.1 закрыты проницаемыми нагревателями в сборе 16, 16.1. Другими словами, первый проницаемый нагреватель в сборе 16 проходит через первое отверстие 14, а второй проницаемый нагреватель в сборе 16.1 проходит через второе отверстие 14.1.
Нагреватели в сборе 16, 16.1 предусмотрены для нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и, в результате, для генерирования аэрозоля. Посредством двух нагревателей в сборе 16, 16.1 может быть обеспечено испарение вдвое большего количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Рядом с нагревателями в сборе 16, 16.1 внутри корпусов 12, 12.1, могут быть предусмотрены капиллярные элементы (не показаны на фигурах). Капиллярные элементы могут быть предусмотрены для передачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из корпусов 12, 12.1 в нагреватели в сборе 16, 16.1.
Для осуществления нагрева нагревателей в сборе 16, 16.1 для нагревателей в сборе 16, 16.1 предусмотрены контактные части 19, 19.1. контактные части 19, 19.1, электрический ток может протекать через нагреватели в сборе 16, 16.1, тем самым нагревая нагреватели в сборе 16, 16.1. Кроме того, нагреватели в сборе 16, 16.1 предусмотрены в виде сетки, причем каждый из нагревателей в сборе 16, 16.1 содержит множество электропроводящих нитей 22. Электропроводящие нити 22 предусмотрены для того, чтобы позволять жидкому субстрату, образующему аэрозоль, проходить через нагреватели в сборе 16, 16.1. Таким образом, увеличивается поверхность нагревателей в сборе 16, 16.1, которые могут быть использованы для испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Электропроводящие нити 22 проходят параллельно боковым поверхностям нагревателей в сборе 16, 16.1. Электропроводящие нити 22 также могут проходить по диагонали по отношению к боковым поверхностям нагревателей в сборе 16, 16.1.
Аэрозоль генерируется вблизи нагревателей в сборе 16, 16.1 в канале 20 для потока воздуха. Канал 20 для потока воздуха расположен между нагревателями в сборе 16, 16.1 внутри картриджа. Предпочтительно, канал 20 для потока воздуха предусмотрен в виде центрального канала внутри картриджа.
Вследствие того, что канал 20 для потока воздуха расположен между нагревателями в сборе 16, 16.1, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, нагревается и испаряется с двух сторон. Таким образом, в канале для потока воздуха генерируется однородный аэрозоль. Для обеспечения однородного генерирования аэрозоля могут быть предусмотрены более чем два нагревателя в сборе 16, 16.1. В качестве примера, могут быть предусмотрены три нагревателя в сборе, образующие канал для потока воздуха треугольной формы.
В варианте осуществления на фиг. 1 нагреватели в сборе 16, 16.1 не проходят по всей высоте картриджа. Таким образом, аэрозоль генерируется нагревателями в сборе 16, 16.1 в первой части 24 картриджа, и аэрозоль может охлаждаться при прохождении через остальную часть картриджа, то есть, через вторую часть 26 картриджа в направлении 28 потока. При охлаждении до вдыхания аэрозоля пользователем в аэрозоле образуются капли большего размера. Длина первой части 24 картриджа составляет 5 миллиметров, а длина второй части 26 картриджа составляет 3 сантиметра. Длина первой части 24 составляет приблизительно 16 процентов от длины второй части 26.
Нагреватели в сборе 16, 16.1 электрически подсоединены друг к другу электрическим соединением 30. Таким образом, требуется лишь подключение первого проницаемого нагревателя в сборе 16 и второго проницаемого нагревателя в сборе 16.1 в первой соединительной части 19 к блоку питания системы, генерирующей аэрозоль. Первая соединительная часть 19 подключена к блоку питания посредством электрических соединителей 18, 18.1.
Электрическое соединение 30 предусмотрено для предварительного нагрева потока воздуха, проходящего через нагреватели в сборе 16, 16.1 в направлении 28. Таким образом, на сетке нагревателей в сборе 16, 16.1 охлаждается меньше воздуха, что, в свою очередь, приводит к меньшему температурному градиенту вдоль участков сетки. Следовательно, достигаются более равномерный тепловой режим испарения и меньшее распределение капель по размеру в генерируемом аэрозоле.
На фиг. 4 изображены два электрических соединения 30, 30.1. Между нагревателями в сборе 16, 16.1 могут быть предусмотрены несколько электрических соединений. Таким образом, оптимизируется предварительный нагрев потока воздуха.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, первое электрическое соединение 30 снабжено первым контактом 32, а второе электрическое соединение 30.1 снабжено вторым контактом 32.1. Мост Уитстона создан с помощью контактов 32, 32.1 и путем подачи напряжения посредством двух контактных частей 19. Мост Уитстона используется для измерения электрического сопротивления нагревателей в сборе 16, 16.1. В этой связи, измеряется напряжение между первым контактом 32 и вторым контактом 32.1. Если в результате измерения получено ненулевое напряжение, это означает, что обнаружено неравномерное сопротивление нагревателей в сборе 16, 16.1. Другими словами, если в результате измерения получено ненулевое напряжение, это означает, что электрическое сопротивление первого нагревателя в сборе 16 отличается от электрического сопротивления второго нагревателя в сборе 16.1. Следовательно, также фиксируются различные температуры двух нагревателей в сборе 16, 16.1, так как различное электрическое сопротивление приводит к разнице в температуре во время нагрева нагревателей в сборе 16, 16.1. Таким образом, с помощью контактов 32, 32.1 осуществляется отслеживание сопротивления и температуры двух нагревателей в сборе 16, 16.1.
Предусмотрен картридж, выполненный с возможностью подсоединения к системе, генерирующей аэрозоль. Картридж предусмотрен как одноразовый картридж, выбрасываемый после того, как будет израсходован жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в частях 10, 10.1 для хранения жидкости.
Во время использования пользователь делает затяжку на системе, генерирующей аэрозоль, и активирует нагреватели в сборе 16, 16.1 таким образом, что нагреватели в сборе 16, 16.1 испаряют жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Для распознавания того, что пользователь делает затяжку на системе, генерирующей аэрозоль, предусмотрен датчик расхода. По обнаружении того, что пользователь делает затяжку на системе, генерирующей аэрозоль, электрическая схема управляет потоком электрического тока через нагреватели в сборе 16, 16.1.
Вышеописанные приведенные в качестве примера варианты осуществления являются иллюстративными, а не ограничительными. В свете вышеописанных приведенных в качестве примера вариантов осуществления специалисту в данной области техники будут теперь понятны и другие варианты осуществления, соответствующие вышеописанным приведенным в качестве примера вариантам осуществления.
Ссылочные позиции
| 10 | первая часть для хранения жидкости |
| 10.1 | вторая часть для хранения жидкости |
| 12 | первый корпус |
| 12.1 | второй корпус |
| 14 | первое отверстие |
| 14.1 | второе отверстие |
| 16 | первый проницаемый нагреватель в сборе |
| 16.1 | второй проницаемый нагреватель в сборе |
| 18 | первый соединитель |
| 18.1 | второй соединитель |
| 19 | первая контактная часть |
| 19.1 | вторая контактная часть |
| 20 | канал для потока воздуха |
| 22 | нити/сетка |
| 24 | первая часть картриджа |
| 26 | вторая часть картриджа |
| 28 | направление потока |
| 30 | первое электрическое соединение |
| 30.1 | второе электрическое соединение |
| 32 | первый контакт |
| 32.1 | второй контакт |
1. Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, содержащий:
часть (10, 10.1) для хранения жидкости, содержащую корпус (12, 12.1), удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, причем корпус (12, 12.1) имеет первое и второе отверстия (14, 14.1); и
первый и второй проницаемые планарные нагреватели в сборе (16, 16.1), причем первый планарный нагреватель в сборе (16) прикреплен к корпусу (12, 12.1) и проходит через первое отверстие (14) корпуса (12, 12.1), а второй планарный нагреватель в сборе (16.1) прикреплен к корпусу (12, 12.1) и проходит через второе отверстие (14.1) корпуса (12, 12.1),
причем первый и второй проницаемые планарные нагреватели в сборе (16, 16.1) расположены друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал (20) для потока воздуха между собой.
2. Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, содержащий:
первую часть (10) для хранения жидкости, содержащую первый корпус (12), удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, причем первый корпус (12) имеет первое отверстие (14);
первый проницаемый планарный нагреватель в сборе (16), причем первый планарный нагреватель в сборе (16) прикреплен к первому корпусу (12) и проходит через первое отверстие (14) первого корпуса (12);
вторую часть (10.1) для хранения жидкости, содержащую второй корпус (12.1), причем второй корпус (12.1) имеет второе отверстие (14.1); и
второй проницаемый планарный нагреватель в сборе (16.1), причем второй планарный нагреватель в сборе (16.1) прикреплен ко второму корпусу (12.1) и проходит через второе отверстие (14.1) второго корпуса (12.1),
причем первый и второй проницаемые планарные нагреватели в сборе (16, 16.1) расположены друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал (20) для потока воздуха между собой.
3. Картридж по п. 2,
отличающийся тем, что первый и второй корпуса (12, 12.1) предусмотрены в виде симметричных полуцилиндров, и канал (20) для потока воздуха между планарными нагревателями в сборе (16, 16.1) предусмотрен в виде центрального канала (20) для потока воздуха.
4. Картридж по любому из предыдущих пунктов,
отличающийся тем, что первый планарный нагреватель в сборе (16) электрически подсоединен ко второму планарному нагревателю в сборе (16.1) электрическим мостовым соединением (30, 30.1).
5. Картридж по п. 4,
отличающийся тем, что первый планарный нагреватель в сборе (16) электрически подсоединен ко второму планарному нагревателю в сборе (16.1) спаянным соединением (30, 30.1).
6. Картридж по любому из пп. 2-5,
отличающийся тем, что электрическое соединение (30, 30.1) предусмотрено неотделимым от первого и второго корпусов (12, 12.1), или от первого корпуса (12), или от второго корпуса (12.1).
7. Картридж по любому из пп. 4-6,
отличающийся тем, что спаянное соединение (30, 30.1) предусмотрено на боковой поверхности первого планарного нагревателя в сборе (16) непосредственно рядом с жидким субстратом, образующим аэрозоль.
8. Картридж по любому из предыдущих пунктов,
отличающийся тем, что планарные нагреватели в сборе (16, 16.1) не проходят по всей длине картриджа.
9. Картридж по п. 8,
отличающийся тем, что планарные нагреватели в сборе (16, 16.1) не проходят от 5 процентов до 60 процентов от всей длины картриджа.
10. Картридж по п. 9,
отличающийся тем, что планарные нагреватели в сборе (16, 16.1) не проходят от 10 процентов до 40 процентов от всей длины картриджа.
11. Картридж по п. 10,
отличающийся тем, что планарные нагреватели в сборе (16, 16.1) не проходят на 20 процентов от всей длины картриджа.
12. Картридж по любому из предыдущих пунктов,
отличающийся тем, что планарные нагреватели в сборе расположены на расстоянии от 0,25 мм до 2 мм друг от друга.
13. Картридж по п. 12,
отличающийся тем, что планарные нагреватели в сборе расположены на расстоянии от 0,75 мм до 1,25 мм друг от друга.
14. Картридж по п. 13,
отличающийся тем, что планарные нагреватели в сборе расположены на расстоянии 1 мм друг от друга.
15. Картридж по любому из предыдущих пунктов,
отличающийся тем, что каждый из первого и второго планарных нагревателей в сборе (16, 16.1) содержит электропроводящие нити (22).
16. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая основную часть с блоком питания, электрической схемой и картриджем по любому из предыдущих пунктов, причем картридж подсоединен к основной части, причем основная часть также содержит впускное отверстие для воздуха, выполненное таким образом, что воздух может поступать через впускное отверстие для воздуха и канал (20) для потока воздуха картриджа в мундштук.
17. Система по п. 16, в которой картридж подсоединен к основной части с возможностью замены.
18. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 16 или 17,
отличающаяся тем, что электрическая схема электрически подсоединена к блоку питания и выполнена с возможностью отслеживания электрического сопротивления планарных нагревателей в сборе и управления подачей электрического тока от блока питания на планарные нагреватели в сборе в зависимости от электрического сопротивления планарных нагревателей в сборе, когда картридж подсоединен к основной части.
19. Способ изготовления картриджа для системы, генерирующей аэрозоль, включающий следующие этапы:
обеспечение части (10, 10.1) для хранения жидкости, содержащей корпус (12, 12.1), удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, причем корпус (12, 12.1) имеет первое и второе отверстия (14, 14.1),
прикрепление первого проницаемого планарного нагревателя в сборе (16) к корпусу (12, 12.1) таким образом, что первый проницаемый планарный нагреватель в сборе (16) проходит через первое отверстие (14) корпуса (12, 12.1),
прикрепление второго проницаемого планарного нагревателя в сборе (16.1) к корпусу (12, 12.1) таким образом, что второй проницаемый планарный нагреватель в сборе (16.1) проходит через второе отверстие (14.1) корпуса (12, 12.1), и
расположение первого и второго проницаемых планарных нагревателей в сборе (16, 16.1) друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал (20) для потока воздуха между собой.
20. Способ изготовления картриджа для системы, генерирующей аэрозоль, включающий следующие этапы:
обеспечение первой части (10, 10.1) для хранения жидкости, содержащей первый корпус (12), удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, причем первый корпус (12) имеет первое отверстие (14),
прикрепление первого проницаемого планарного нагревателя в сборе (16) к первому корпусу (12) таким образом, что первый проницаемый планарный нагреватель в сборе (16) проходит через первое отверстие (14) первого корпуса (12),
обеспечение второй части (10, 10.1) для хранения жидкости, содержащей второй корпус (12.1), причем второй корпус (12.1) имеет второе отверстие (14.1),
прикрепление второго проницаемого планарного нагревателя в сборе (16.1) ко второму корпусу (12.1) таким образом, что второй проницаемый планарный нагреватель в сборе (16.1) проходит через второе отверстие (14.1) второго корпуса (12.1), и
расположение первого и второго проницаемых планарных нагревателей в сборе (16, 16.1) друг напротив друга таким образом, что они обращены друг к другу и образуют канал (20) для потока воздуха между собой.
21. Способ по п. 19 или 20,
отличающийся тем, что способ включает дополнительный этап электрического соединения планарных нагревателей в сборе (16, 16.1) мостовым соединением (30, 30.1).
22. Способ по п. 21,
отличающийся тем, что мостовое соединение (30, 30.1) обеспечивают путем припаивания первого проницаемого планарного нагревателя в сборе (16) ко второму проницаемому планарному нагревателю в сборе (16.1).
