Система, генерирующая аэрозоль, содержащая несколько субстратов, образующих аэрозоль

Изобретение относится к курительным принадлежностям, а именно к системам генерирования аэрозоля. Система, генерирующая аэрозоль, содержит картридж, который включает корпус картриджа, твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе картриджа, и жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе картриджа, устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для размещения, по меньшей мере, части картриджа, причем полость выполнена с возможностью вставки картриджа в полость вдоль первого направления. Также устройство генерирующее аэрозоль содержит элемент для перемещения жидкости, проходящий от торцевой стенки полости, причем элемент для перемещения жидкости имеет продольную ось, проходящую по существу параллельно первому направлению. Устройство, генерирующее аэрозоль, включает в себя электрический нагреватель, содержащий резистивную нагревательную катушку, обмотанную вокруг части элемента для перемещения жидкости, причем резистивная нагревательная катушка обмотана вокруг продольной оси элемента для перемещения жидкости и блок питания, и контроллер для управления подачей электропитания с блока питания на электрический нагреватель. Система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что часть элемента для перемещения жидкости контактирует с жидким субстратом, образующим аэрозоль, когда картридж размещен в полости. Технический результат заключается в упрощении конструкции системы генерирования аэрозоля. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль, при этом система, генерирующая аэрозоль, содержит картридж, имеющий как твердые, так и жидкие субстраты, образующие аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее элемент для перемещения жидкости. Настоящее изобретение находит особое применение в качестве электрической курительной системы.

Один тип системы, генерирующей аэрозоль, представляет собой электрическую курительную систему. Известные удерживаемые в руке электрические курительные системы, как правило, содержат устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее батарею, электронную схему управления и электрический нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержаться внутри части устройства, генерирующего аэрозоль. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать часть для хранения жидкости, в которой хранится жидкий субстрат, образующий аэрозоль, такой как раствор никотина. Такие устройства, часто называемые «электронными сигаретами», как правило, содержат достаточно жидкого субстрата, образующего аэрозоль, чтобы обеспечить количество затяжек, эквивалентное расходу нескольких обычных сигарет.

В попытке обеспечить пользователей электронной сигареты ощущениями, которые наиболее точно имитируют ощущения от использования обычной сигареты, в некоторых устройствах попытались объединить конфигурацию электронной сигареты с субстратом на основе табака для придания табачного вкуса аэрозолю, вдыхаемому пользователем. Однако такие устройства могут быть непрактично больших размеров, и при этом пользователю необходимо будет менять табачный компонент и жидкий компонент в разные моменты времени.

Целесообразно предоставить систему, генерирующую аэрозоль, которая уменьшает или устраняет по меньшей мере некоторые из этих проблем в известных устройствах.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж и устройство, генерирующее аэрозоль. Картридж содержит корпус картриджа, твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе картриджа, и жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе картриджа. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для размещения по меньшей мере части картриджа, причем полость выполнена с возможностью вставки картриджа в полость вдоль первого направления. Устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит элемент для перемещения жидкости, проходящий от торцевой стенки полости, причем элемент для перемещения жидкости имеет продольную ось, проходящую по существу параллельно первому направлению, причем система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что часть элемента для перемещения жидкости контактирует с жидким субстратом, образующим аэрозоль, когда картридж размещен в полости. Устройство, генерирующее аэрозоль, также содержит электрический нагреватель, представляющий собой резистивную нагревательную катушку, обмотанную вокруг части элемента для перемещения жидкости, причем резистивная нагревательная катушка обмотана вокруг продольной оси элемента для перемещения жидкости. Устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит блок питания и контроллер для управления подачей электропитания с блока питания на электрический нагреватель.

В контексте настоящего документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, способного высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из субстратов, образующих аэрозоль, систем, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, находящихся в газообразном состоянии, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.

Системы, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению облегчают одновременную замену твердого субстрата, образующего аэрозоль, и жидкого субстрата, образующего аэрозоль, путем предоставления обоих субстратов в одном картридже. Преимущественно, это может упростить пользователю использование системы, генерирующей аэрозоль, по сравнению с известными устройствами, в которых субстрат на основе табака и раствор никотина должны быть заменены или пополнены отдельно.

Обеспечение твердого субстрата, образующего аэрозоль, и жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в одном картридже может упростить пополнение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, по сравнению с известными устройствами, в которых пользователю необходимо заполнять резервуар, образующий часть самого устройства. Упрощение пополнения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может преимущественно способствовать уменьшению количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, предусмотренного в картридже, по сравнению с количеством жидкого субстрата, образующего аэрозоль, предусмотренного в известных устройствах. Преимущественно это может позволить системам, генерирующим аэрозоль, согласно настоящему изобретению быть поменьше известных устройств.

Системы, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению предусматривают секцию нагревателя, которая отделена от картриджа. Преимущественно, это может снизить стоимость и упростить изготовление картриджа по сравнению с известными устройствами, в которых нагреватель и жидкий субстрат, образующий аэрозоль, объединены в одну часть устройства, генерирующего аэрозоль. Преимущественно, обеспечение секции нагревателя, которая отделена от картриджа, может облегчать очистку электрического нагревателя, что может облегчать использование секции нагревателя с несколькими картриджами.

Преимущественно, элемент для перемещения жидкости может упрощать контакт между жидким субстратом, образующим аэрозоль, и электрическим нагревателем во время использования системы, генерирующей аэрозоль. Другими словами, элемент для перемещения жидкости облегчает перемещение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из картриджа на электрический нагреватель, например, за счет капиллярного действия.

Элемент для перемещения жидкости может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов, которые способны транспортировать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, вдоль его длины. Элемент для перемещения жидкости может быть образован из пористого материала, но это не является обязательным. Элемент для перемещения жидкости может быть образован из материала, имеющего волокнистую или губчатую структуру. Элемент для перемещения жидкости предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, элемент для перемещения жидкости может содержать множество волокон или нитей, или других трубок с тонкими каналами. Элемент для перемещения жидкости может содержать губкообразный или пенообразный материал. Предпочтительно структура элемента для перемещения жидкости образует множество небольших каналов или трубок, через которые жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может переноситься за счет капиллярного действия. Особенно предпочтительный материал или материалы будут зависеть от физических свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Примеры подходящих капиллярных материалов включают губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластмассовый материал, волоконный материал, например, изготовленный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, полиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна, керамика, стеклянные волокна, кремниевые стеклянные волокна, углеродные волокна, металлические волокна из сплавов нержавеющей стали медицинского назначения, таких как аустенитная нержавеющая сталь марки 316 и мартенситные нержавеющие стали марок 440 и 420. Элемент для перемещения жидкости может иметь любую подходящую капиллярность для того, чтобы использоваться с разными физическими свойствами жидкости. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, имеет физические свойства, включая, но без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые делают возможным перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через элемент для перемещения жидкости. Элемент для перемещения жидкости может быть образован из теплостойкого материала. Элемент для перемещения жидкости может содержать множество волоконных прядей. Множество волоконных прядей в целом может быть выровнено вдоль длины элемента для перемещения жидкости.

Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для потока воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для потока воздуха. Во время использования воздух протекает через систему, генерирующую аэрозоль, по пути потока от впускного отверстия для потока воздуха до выпускного отверстия для потока воздуха. Воздух протекает по пути потока от расположенного раньше по ходу потока конца пути потока у впускного отверстия для потока воздуха до расположенного дальше по ходу потока конца пути потока у выпускного отверстия для потока воздуха. Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что при использовании твердый субстрат, генерирующий аэрозоль, расположен дальше по ходу потока жидкого субстрата, генерирующего аэрозоль.

Картридж может содержать пористый материал носителя, причем на пористом материале носителя предусмотрен жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Преимущественно обеспечение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на пористом материале носителя может снизить риск вытекания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из картриджа.

Пористый материал носителя и элемент для перемещения жидкости могут предусматривать одинаковый материал. Предпочтительно пористый материал носителя и элемент для перемещения жидкости предусматривают разные материалы.

Пористый материал носителя может предусматривать любой подходящий материал или комбинацию материалов, которые являются проницаемыми для жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и позволяют жидкому субстрату, образующему аэрозоль, перемещаться через пористый материал носителя. Предпочтительно материал или комбинация материалов являются инертными по отношению к жидкому субстрату, образующему аэрозоль. Пористый материал носителя может являться или не являться капиллярным материалом. Пористый материал носителя может предусматривать гидрофильный материал для улучшения распределения и распространения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Это может способствовать равномерному образованию аэрозоля. Особенно предпочтительный материал или материалы будут зависеть от физических свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Примеры подходящих материалов представляют собой: капиллярный материал, например, губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененные металлический или пластмассовый материал, волоконный материал, например, изготовленный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, полиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Пористый материал носителя может иметь любую подходящую пористость для того, чтобы использоваться с разными физическими свойствами жидкости.

Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что при использовании элемент для перемещения жидкости контактирует с пористым материалом носителя.

Картридж может содержать съемное уплотнение, покрывающее пористый материал носителя на первом конце корпуса картриджа. Предпочтительно первый конец представляет собой расположенный раньше по ходу потока конец корпуса картриджа. Съемное уплотнение может быть прикреплено к корпусу картриджа вокруг периферии съемного уплотнения. Съемное уплотнение может быть прикреплено к корпусу картриджа с помощью по меньшей мере одного из клея и сварки, такой как ультразвуковая сварка. Съемное уплотнение предпочтительно образовано из листового материала. Листовой материал может предусматривать по меньшей мере одно из полимерной пленки и металлической фольги. Съемное уплотнение может быть выполнено с возможностью извлечения из картриджа пользователем до объединения картриджа с устройством, генерирующим аэрозоль. Съемное уплотнение может содержать отрывной язычок для облегчения извлечения уплотнения.

Картридж может содержать низкопрочное уплотнение. Преимущественно низкопрочное уплотнение может предотвращать потерю летучих соединений из одного или обоих из твердого субстрата, образующего аэрозоль, и жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Низкопрочное уплотнение может проходить поперек отверстия, образованного корпусом картриджа. Низкопрочное уплотнение может проходить поперек конца корпуса картриджа. Предпочтительно низкопрочное уплотнение проходит поперек расположенного раньше по ходу потока конца корпуса картриджа. Низкопрочное уплотнение может быть прикреплено к корпусу картриджа вокруг периферии низкопрочного уплотнения. Низкопрочное уплотнение может быть прикреплено к корпусу картриджа с помощью по меньшей мере одного из клея и сварки, такой как ультразвуковая сварка. Низкопрочное уплотнение предпочтительно образовано из листового материала. Листовой материал может предусматривать по меньшей мере одно из полимерной пленки и металлической фольги.

Предпочтительно элемент для перемещения жидкости выполнен с возможностью прокалывания низкопрочного уплотнения, когда устройство, генерирующее аэрозоль, вмещает картридж. Преимущественно элемент для перемещения жидкости может автоматически прокалывать низкопрочное уплотнение, когда устройство, генерирующее аэрозоль, и секция нагревателя объединены с картриджем.

Элемент для перемещения жидкости может содержать первый конец, соединенный с торцевой стенкой полости, и второй конец, противоположный первому концу. Предпочтительно второй конец элемента для перемещения жидкости образует прокалывающую часть, выполненную с возможностью прокалывания низкопрочного уплотнения, когда устройство, генерирующее аэрозоль, вмещает картридж. Предпочтительно диаметр прокалывающей части уменьшается в направлении вдоль продольной оси и в направлении второго конца. Другими словами, второй конец элемента для перемещения жидкости может содержать сужающуюся часть. Преимущественно это может уменьшать усилие, необходимое элементу для перемещения жидкости для прокалывания низкопрочного уплотнения. Предпочтительно второй конец элемента для перемещения жидкости сужается до острия.

Пористый материал носителя может иметь кольцевую форму, образующую проход через пористый материал носителя. Проход может представлять собой сквозной проход, проходящий полностью через пористый материал носителя. Проход может представлять собой сплошной проход, имеющий открытый конец и закрытый конец. Предпочтительно открытый конец размещен на расположенном раньше по ходу потока конце пористого материала носителя.

Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что элемент для перемещения жидкости по меньшей мере частично размещен в проходе, когда устройство, генерирующее аэрозоль, вмещает картридж. Преимущественно это может увеличить до максимума площадь контакта между элементом для перемещения жидкости и пористым материалом носителя.

Предпочтительно картридж содержит канал для потока воздуха, расположенный между пористым материалом носителя и корпусом картриджа. Предпочтительно впускное отверстие для потока воздуха системы, генерирующей аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде с расположенным раньше по ходу потока концом канала для потока воздуха. Предпочтительно электрический нагреватель находится в сообщении по текучей среде как с впускным отверстием для потока воздуха, так и с расположенным раньше по ходу потока концом канала для потока воздуха. Предпочтительно расположенный дальше по ходу потока конец канала для потока воздуха находится в сообщении по текучей среде с твердым субстратом, образующим аэрозоль. Предпочтительно расположенный дальше по ходу потока конец канала для потока воздуха находится в сообщении по текучей среде с расположенным раньше по ходу потока концом твердого субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно расположенный дальше по ходу потока конец твердого субстрата, образующего аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием для потока воздуха системы, генерирующей аэрозоль.

Предпочтительно резистивная нагревательная катушка обмотана вокруг первого конца элемента для перемещения жидкости. В вариантах осуществления, в которых картридж содержит пористый материал носителя, предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что резистивная нагревательная катушка не контактирует с пористым материалом носителя, когда картридж размещен в полости. В вариантах осуществления, в которых пористый материал носителя имеет круглую форму и содержит проход, проходящий через пористый материал носителя, предпочтительно резистивная нагревательная катушка обмотана вокруг первого конца элемента для перемещения жидкости, причем только второй конец элемента для перемещения жидкости размещен в проходе, когда картридж размещен в полости.

Шаг обмотки резистивной нагревательной катушки предпочтительно составляет от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 1,5 миллиметра, более предпочтительно приблизительно 1,5 миллиметра. Шаг обмотки резистивной нагревательной катушки означает расстояние между смежными витками катушки. Катушка может содержать меньше шести витков и предпочтительно она имеет меньше пяти витков. Катушка может быть образована из электрорезистивной проволоки с диаметром от приблизительно 0,10 миллиметра до приблизительно 0,15 миллиметра, предпочтительно приблизительно 0,125 миллиметра. Электрорезистивная проволока предпочтительно изготовлена из нержавеющей стали марок 904 или 301. Примеры других подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры других подходящих сплавов металлов включают константан, никель–, кобальт–, хром–, алюминий–, титан–, цирконий–, гафний–, ниобий–, молибден–, тантал–, вольфрам–, олово–, галлий–, марганец– и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия, а также сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Резистивная нагревательная катушка может также содержать металлическую фольгу, такую как алюминиевая фольга, которая предусмотрена в виде ленты.

Корпус картриджа является предпочтительно трубчатым и содержит первый расположенный раньше по ходу потока конец и второй расположенный дальше по ходу потока конец. Предпочтительно твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположен в расположенном дальше по ходу потока конце. Предпочтительно пористый материал носителя расположен в расположенном раньше по ходу потока конце.

Пористый материал носителя может быть расположен непосредственно внутри корпуса картриджа. Предпочтительно пористый материал носителя удерживается внутри корпуса картриджа посредством посадки с натягом.

Пористый материал носителя может быть расположен в корпусе для хранения жидкости, причем корпус для хранения жидкости расположен в корпусе картриджа. Предпочтительно корпус для хранения жидкости удерживается внутри корпуса картриджа посредством посадки с натягом.

В вариантах осуществления, в которых картридж содержит канал для потока воздуха, расположенный между пористым материалом носителя и корпусом картриджа, наружная поверхность корпуса для хранения жидкости может быть выполнена в форме, образующей канал для потока воздуха между корпусом картриджа и корпусом для хранения жидкости, когда корпус для хранения жидкости размещен в корпусе картриджа. Наружная поверхность корпуса для хранения жидкости может содержать канавку для определения канала для потока воздуха, когда корпус для хранения жидкости размещен внутри корпуса картриджа.

Корпус для хранения жидкости может быть трубчатым. В вариантах осуществления, в которых картридж содержит съемное уплотнение или низкопрочное уплотнение, уплотнение может проходить поперек расположенного раньше по ходу потока конца корпуса для хранения жидкости. Предпочтительно уплотнение прикреплено к корпусу для хранения жидкости вместо корпуса картриджа.

Трубчатый корпус для хранения жидкости может иметь открытый расположенный раньше по ходу потока конец и закрытый расположенный дальше по ходу потока конец. В вариантах осуществления, в которых картридж содержит съемное уплотнение или низкопрочное уплотнение, уплотнение может проходить поперек расположенного раньше по ходу потока конца корпуса для хранения жидкости, так что пористый материал носителя расположен между уплотнением и закрытым концом.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть удержан в корпусе картриджа посредством посадки с натягом.

Картридж может содержать фильтр, расположенный дальше по ходу потока твердого субстрата, образующего аэрозоль. Фильтр может содержать заглушку фильтрующего материала, расположенную в расположенном дальше по ходу потока конце корпуса картриджа. Заглушка фильтрующего материала может быть удержана в корпусе картриджа посредством посадки с натягом. Фильтр может содержать листовой материал, проходящий поперек расположенного дальше по ходу потока отверстия корпуса картриджа. Листовой материал может предусматривать сетку. Листовой материал может быть прикреплен к корпусу картриджа с помощью по меньшей мере одного из клея и сварки, такой как ультразвуковая сварка. Фильтр может удерживать твердый субстрат, образующий аэрозоль, в корпусе картриджа.

Система, генерирующая аэрозоль, может содержать мундштук. В вариантах осуществления, в которых система, генерирующая аэрозоль, содержит по меньшей мере одно выпускное отверстие для потока воздуха, предпочтительно мундштук содержит по меньшей мере одно выпускное отверстие для потока воздуха. Мундштук может образовывать часть картриджа. Мундштук может образовывать часть устройства, генерирующего аэрозоль. Мундштук может быть образован отдельно от картриджа и устройства, генерирующего аэрозоль, причем по меньшей мере одно из картриджа и устройства, генерирующего аэрозоль, выполнено с возможностью вмещения мундштука.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий депротонированный никотин. Депротонирование никотина в табаке может преимущественно увеличивать летучесть никотина. Никотин можно депротонировать, подвергая табак подщелачивающей обработке.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал и материал, не содержащий табак.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. В контексте настоящего документа термин «вещество для образования аэрозоля» используется для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые, при использовании, способствуют образованию аэрозоля. Подходящие вещества для образования аэрозоля включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3–бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно–, ди– или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно–, ди– или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.

Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3–бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно вещество для образования аэрозоля. Альтернативно, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать комбинацию двух или более веществ для образования аэрозоля.

Содержание вещества для образования аэрозоля в твердом субстрате, образующем аэрозоль, может составлять более чем 5 процентов в пересчете на сухой вес.

Содержание вещества для образования аэрозоля в твердом субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов в пересчете на сухой вес.

Содержание вещества для образования аэрозоля в твердом субстрате, образующем аэрозоль, может составлять приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из жидкости при нагреве. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Предпочтительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля. Подходящие вещества для образования аэрозоля включают многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3–бутандиол и глицерин.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может не содержать никотин. В таких вариантах осуществления испаренный жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может втягиваться через твердый субстрат, образующий аэрозоль, во время использования для удаления одного или более летучих соединений из твердого субстрата, образующего аэрозоль. Испаренный жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удалять никотин из твердого субстрата, образующего аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табакосодержащий депротонированный никотин, может особенно подходить для вариантов осуществления, в которых жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не содержит никотин.

Блок питания может представлять собой батарею. Например, блок питания может представлять собой никель–металлогидридную батарею, никель–кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий–кобальтовую, литий–железо–фосфатную или литий–полимерную батарею. В качестве альтернативы, блок питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, которая обеспечивает возможность хранения достаточного количества энергии для использования устройства, генерирующего аэрозоль, с более чем одним картриджем.

Настоящее изобретение далее описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:

на фиг. 1 показан вид в перспективе системы, генерирующей аэрозоль, согласно варианту осуществления настоящего изобретения и при этом картридж отделен от устройства, генерирующего аэрозоль;

на фиг. 2 показан вид в перспективе системы, генерирующей аэрозоль, по фиг. 1, при этом картридж вставлен в устройство, генерирующее аэрозоль;

на фиг. 3 показан вид в поперечном разрезе системы, генерирующей аэрозоль, по фиг. 1, при этом картридж отделен от устройства, генерирующего аэрозоль;

на фиг. 4 показан вид в поперечном разрезе системы, генерирующей аэрозоль, по фиг. 1, при этом картридж вставлен в устройство, генерирующее аэрозоль;

на фиг. 5 показан покомпонентный вид картриджа системы, генерирующей аэрозоль, по фиг. 1; и

на фиг. 6 показан покомпонентный вид части картриджа по фиг. 5 для отображения пористого материала носителя и жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

На фиг. 1 и 2 показана система 10, генерирующая аэрозоль, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Система 10, генерирующая аэрозоль, содержит устройство 12, генерирующее аэрозоль, и картридж 14. Устройство 10, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 16 устройства, образующий полость 18 для вмещения расположенного раньше по ходу потока конца картриджа 14. На фиг. 1 показан картридж 14 отдельно от устройства 12, генерирующего аэрозоль, а на фиг. 2 показан картридж 14, размещенный внутри полости 18 устройства 12, генерирующего аэрозоль. Полость 18 выполнена с возможностью вставки картриджа 14 в полость 18 вдоль первого направления 19.

На фиг. 3 показан вид в поперечном разрезе системы 10, генерирующей аэрозоль. Устройство 12, генерирующее аэрозоль, содержит впускное отверстие 20 для потока воздуха, расположенное на расположенном раньше по ходу потока конце корпуса 16 устройства. Блок 22 питания и контроллер 24 расположены в расположенном раньше по ходу потока конце корпуса 16 устройства.

Система 10, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит электрический нагреватель 28, представляющий собой резистивную нагревательную катушку, и элемент 30 для перемещения жидкости, проходящий от торцевой стенки 31 полости 18. Резистивная нагревательная катушка обмотана вокруг первого расположенного раньше по ходу потока конца элемента 30 для перемещения жидкости. Элемент 30 для перемещения жидкости имеет продольную ось 33, которая проходит по существу параллельно первому направлению 19, и при этом резистивная нагревательная катушка обмотана вокруг продольной оси 33. Во время использования контроллер 24 управляет подачей электропитания с блока 22 питания на электрический нагреватель 28.

Картридж 14 содержит корпус 36 картриджа, а также твердый субстрат 38, образующий аэрозоль, и жидкий субстрат 40, образующий аэрозоль, оба расположенные в корпусе 36 картриджа. На фиг. 5 показан покомпонентный вид картриджа 14.

Твердый субстрат 38, образующий аэрозоль, представляет собой заглушку из табака, расположенную в расположенном дальше по ходу потока конце корпуса 36 картриджа. Сетчатый фильтр 42 прикреплен к расположенному дальше по ходу потока концу корпуса 36 картриджа для удержания заглушки из табака внутри корпуса 36 картриджа.

Жидкий субстрат 40, образующий аэрозоль, содержится внутри блока 44 для хранения жидкости, расположенного в расположенном раньше по ходу потока конце корпуса 36 картриджа. Блок 44 для хранения жидкости показан более подробно на дополнительном покомпонентном виде на фиг. 6.

Блок 44 для хранения жидкости содержит трубчатый корпус 46 для хранения жидкости, который удерживается внутри расположенного раньше по ходу потока конца корпуса 36 картриджа посредством посадки с натягом. Низкопрочное уплотнение 48 проходит поперек расположенного раньше по ходу потока конца трубчатого корпуса 46 для хранения жидкости и прикреплено к нему. Трубчатый корпус 46 для хранения жидкости имеет закрытый расположенный дальше по ходу потока конец 50, и пористый материал 52 носителя расположен в трубчатом корпусе 46 для хранения жидкости между низкопрочным уплотнением 48 и закрытым расположенным дальше по ходу потока концом 50 трубчатого корпуса 46 для хранения жидкости. Жидкий субстрат 40, образующий аэрозоль, сорбирован в пористый материал 52 носителя. Пористый материал 52 носителя имеет кольцевую форму и образует проход 54 через пористый материал 52 носителя, при этом проход 54 проходит между низкопрочным уплотнением 48 и закрытым расположенным дальше по ходу потока концом 50 трубчатого корпуса 46 для хранения жидкости. Когда блок 44 для хранения жидкости размещен в корпусе 36 картриджа, плоские боковые стенки 51 трубчатого корпуса 46 картриджа разнесены от корпуса 36 картриджа для создания проходов 45 для потока воздуха между блоком 44 для хранения жидкости и корпусом 36 картриджа.

Расположенный дальше по ходу потока конец корпуса 36 картриджа образует мундштук 56, при этом мундштук 56 образует выпускное отверстие 58 для потока воздуха системы 10, генерирующей аэрозоль.

На фиг. 4 показан вид в поперечном разрезе системы 10, генерирующей аэрозоль, после вставки картриджа 14 в полость 18 устройства 12, генерирующего аэрозоль. Когда картридж 14 вставлен в полость 18, второй расположенный дальше по ходу потока конец элемента для перемещения жидкости прокалывает низкопрочное уплотнение 48 блока 44 для хранения жидкости. Жидкий субстрат 40, образующий аэрозоль, переносится к электрическому нагревателю 28 вдоль элемента 30 для перемещения жидкости, где он испаряется для вдыхания пользователем. Когда пользователь осуществляет затяжку на мундштуке 56, воздух втягивается в систему 10, генерирующую аэрозоль, через впускное отверстие 20 для потока воздуха, через устройство 12, генерирующее аэрозоль, через электрический нагреватель 28, где пар жидкого субстрата, образующего аэрозоль, захватывается в поток воздуха через проходы 45 для потока воздуха и через твердый 38 субстрат, образующий аэрозоль, где дополнительные летучие соединения захватываются в поток воздуха, и выходит через выпускное отверстие 58 для потока воздуха.

1. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:

картридж, содержащий корпус картриджа, твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе картриджа, и жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе картриджа; и

устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:

полость для размещения по меньшей мере части картриджа, причем полость выполнена с возможностью вставки картриджа в полость вдоль первого направления;

элемент для перемещения жидкости, проходящий от торцевой стенки полости, причем элемент для перемещения жидкости имеет продольную ось, проходящую по существу параллельно первому направлению, причем система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что часть элемента для перемещения жидкости контактирует с жидким субстратом, образующим аэрозоль, когда картридж размещен в полости;

электрический нагреватель, содержащий резистивную нагревательную катушку, обмотанную вокруг части элемента для перемещения жидкости, причем резистивная нагревательная катушка обмотана вокруг продольной оси элемента для перемещения жидкости; и

блок питания и контроллер для управления подачей электропитания с блока питания на электрический нагреватель.

2. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 1, отличающаяся тем, что картридж дополнительно содержит пористый материал носителя, и причем жидкий субстрат, образующий аэрозоль, предусмотрен на пористом материале носителя.

3. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 2, отличающаяся тем, что система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что при использовании элемент для перемещения жидкости контактирует с пористым материалом носителя.

4. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что картридж содержит съемное уплотнение, покрывающее пористый материал носителя на первом конце корпуса картриджа.

5. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что картридж содержит низкопрочное уплотнение, и причем элемент для перемещения жидкости выполнен с возможностью прокалывания низкопрочного уплотнения, когда устройство, генерирующее аэрозоль, вмещает картридж.

6. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 5, отличающаяся тем, что элемент для перемещения жидкости содержит первый конец, соединенный с торцевой стенкой полости, и второй конец, противоположный первому концу, и причем второй конец элемента для перемещения жидкости образует прокалывающую часть, выполненную с возможностью прокалывания низкопрочного уплотнения, когда устройство, генерирующее аэрозоль, вмещает картридж.

7. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 6, отличающаяся тем, что диаметр прокалывающей части уменьшается в направлении вдоль продольной оси и ко второму концу.

8. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп. 2–7, отличающаяся тем, что пористый материал носителя имеет кольцевую форму и образует проход в пористом материале носителя, причем система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что элемент для перемещения жидкости по меньшей мере частично размещен в проходе, когда устройство, генерирующее аэрозоль, вмещает картридж.

9. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп. 2–8, отличающаяся тем, что картридж содержит канал для потока воздуха, расположенный между пористым материалом носителя и корпусом картриджа, и причем расположенный дальше по ходу потока конец канала для потока воздуха находится в сообщении по текучей среде с твердым субстратом, образующим аэрозоль.

10. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что твердый субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак.

11. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин.

12. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, по существу не содержит никотин.