Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее нагреваемый элемент
Группа изобретений относится к cигаретам, специально предназначенным для имитирующих курение устройств. Генерирующее аэрозоль изделие содержит множество элементов, собранных в виде стержня, имеющего мундштучный конец и дальний конец, расположенный раньше по потоку относительно мундштучного конца. Множество элементов включает в себя образующий аэрозоль субстрат и заглушечный элемент, расположенный раньше по потоку относительно образующего аэрозоль субстрата. Заглушечный элемент является цилиндрическим и выполнен из материала, не являющегося индукционно нагреваемым. Сусцепторный материал расположен в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом. Слой индукционно нагреваемого материала расположен в контакте с материалом, не являющимся индукционно нагреваемым. Заявлена генерирующая аэрозоль система и способ генерирования аэрозоля. Достигается технический результат – уменьшение или предотвращение конденсации аэрозоля на заглушечном элементе или внутри него. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию, содержащему сусцептор, заглушечный элемент и слой индукционно нагреваемого материала. Настоящее изобретение также относится к генерирующей аэрозоль системе, содержащей указанное генерирующее аэрозоль изделие, и к способу генерирования аэрозоля из указанного генерирующего аэрозоль изделия.
Известные индукционно нагреваемые генерирующие аэрозоль изделия содержат образующий аэрозоль субстрат, такой как заглушка из табака, и продолговатый сусцептор, расположенный в указанном образующем аэрозоль субстрате. Обычно генерирующее аэрозоль изделие содержит множество элементов в виде стержня и выполнено с возможностью использования в электрическом генерирующем аэрозоль устройстве, содержащем индуктор для генерирования тепла в продолговатом сусцепторе. Местоположение продолговатого сусцептора может зависеть от способа изготовления образующего аэрозоль субстрата содержащего указанный сусцептор. Для предотвращения образования открытой части продолговатого сусцептора на дальнем конце изделия, что может привести к перемещению сусцептора или его смещению во время манипулирования или транспортировки изделия, некоторые изделия содержат заглушечный элемент, расположенный на дальнем конце изделия раньше по потоку относительно образующего аэрозоль субстрата. Тем не менее, поскольку заглушечный элемент остается более холодным, чем образующий аэрозоль субстрат, во время нагрева сусцептора, может происходить нежелательная конденсация аэрозоля внутри заглушечного элемента.
Следовательно, было бы желательно обеспечить такое генерирующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат и расположенный в нем сусцептор, которое частично или полностью устраняло бы такие проблемы с известными изделиями.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее множество элементов, собранных в виде стержня, имеющего мундштучный конец и дальний конец, расположенный раньше по потоку относительно мундштучного конца. Указанное множество элементов включает образующий аэрозоль субстрат и заглушечный элемент, расположенный раньше по потоку относительно образующего аэрозоль субстрата, являющийся цилиндрическим и выполненный из материала, не являющегося индукционно нагреваемым. Генерирующее аэрозоль изделие также содержит сусцепторный материал, расположенный в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом. Генерирующее аэрозоль изделие также содержит слой индукционно нагреваемого материала, расположенный в контакте с материалом, не являющимся индукционно нагреваемым.
В контексте данного документа термины «раньше по потоку» и «дальше по потоку» используются для описания относительных положений элементов или частей элементов генерирующего аэрозоль изделия относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на генерирующем аэрозоль изделии во время его использования. Генерирующее аэрозоль изделие предпочтительно имеет форму стержня, который содержит два конца: мундштучный конец, или ближний конец, через который аэрозоль выходит из генерирующего аэрозоль изделия и доставляется пользователю, и дальний конец. При использовании пользователь может осуществлять затяжку на мундштучном конце. Дальний конец также может именоваться расположенным раньше по потоку концом, и он расположен раньше по ходу потоку относительно мундштучного конца.
Заглушечный элемент обеспечивает преимущество, состоящее в предотвращении непосредственного контакта с дальним концом материала и в возможности затруднения или предотвращения перемещения сусцепторного материала во время манипулирования или транспортировки генерирующего аэрозоль изделия.
Слой индукционно нагреваемого материала обеспечивает преимущество, состоящее в возможности его индукционного нагрева при индукционном нагреве сусцепторного материала для нагрева образующего аэрозоль субстрата. Индукционный нагрев образующего аэрозоль материала обеспечивает преимущество, состоящее в том, что он приводит к нагреву заглушечного элемента, выполненного из материала, не являющегося индукционно нагреваемым. Нагрев заглушечного элемента обеспечивает преимущество, состоящее в возможности уменьшения или предотвращения конденсации аэрозоля на заглушечном элементе или внутри него.
Предпочтительно, заглушечный элемент имеет цилиндрическую форму. Слой индукционно нагреваемого материала может быть расположен в контакте с наружной окружной поверхностью заглушечного элемента.
Заглушечный элемент может представлять собой цилиндрическую трубку, выполненную из материала, не являющегося индукционно нагреваемым, причем указанная трубка имеет наружную окружную поверхность и внутреннюю окружную поверхность. Слой индукционно нагреваемого материала может быть расположен в контакте по меньшей мере с одной из внутренней окружной поверхности и наружной окружной поверхности заглушечного элемента.
Слой индукционно нагреваемого материала может содержать металл и/или углерод. Слой индукционно нагреваемого материала может содержать по меньшей мере одно из следующего: ферромагнитный металл, ферромагнитный сплав, ферритное железо и ферромагнитную сталь или нержавеющую сталь. Подходящие нержавеющие стали могут включать нержавеющую сталь серии 400, такую как нержавеющая сталь марки 410, или марки 420, или марки 430.
Предпочтительно, слой индукционно нагреваемого материала содержит алюминий.
Слой индукционно нагреваемого материала может содержать по меньшей мере одно из слоя фольги и слоя металлизированной бумаги. Фольга и металлизированная бумага обеспечивают преимущество, состоящее в возможности их обработки в ходе производственного процесса лишь при незначительной модификации существующего производственного процесса и машин. Иначе говоря, некоторые машины и процессы для производства генерирующих аэрозоль изделий обычно уже имеют возможность обращения с такими листовыми материалами, как фольга и бумага.
Слой индукционно нагреваемого материала может содержать слой металлического материала, выполненный путем нанесения покрытия или осаждения на материале, не являющемся индукционно нагреваемым. Например, металлический материал может быть выполнен путем нанесения покрытия или осаждения на материале, не являющемся индукционно нагреваемым, посредством по меньшей мере одного из распыления, печати и погружения.
Предпочтительно, индукционно нагреваемый материал расположен в виде по меньшей мере одной непрерывной полосы, проходящей вокруг по меньшей мере части материала, не являющегося индукционно нагреваемым.
Благодаря размещению индукционно нагреваемого материала в виде непрерывной полосы обеспечивается преимущество, состоящее в возможности содействия образованию вихревых токов в индукционно нагреваемом материале при размещении генерирующего аэрозоль изделия в переменном электромагнитном поле.
Благодаря размещению индукционно нагреваемого материала в виде непрерывной полосы обеспечивается преимущество, состоящее в возможности содействия размещению индукционно нагреваемого материала в контакте с заглушечным элементом в тех вариантах осуществления, в которых индукционно нагреваемый материал содержит листовой материал, такой как фольга или металлизированная бумага. Например, листовой материал может быть обернут вокруг по меньшей мере части заглушечного элемента и прикреплен к самому себе с образованием непрерывной полосы.
Указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала может представлять собой одну непрерывную полосу индукционно нагреваемого материала. Указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала может представлять собой множество непрерывных полос индукционно нагреваемого материала.
В тех вариантах осуществления, в которых заглушечный элемент является цилиндрическим, указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала может проходить вокруг по меньшей мере части наружной окружной поверхности заглушечного элемента.
В тех вариантах осуществления, в которых заглушечный элемент представляет собой цилиндрическую трубку, указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала может проходить вокруг по меньшей мере части по меньшей мере одного из наружной окружной поверхности и внутренней окружной поверхности. Указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала может проходить вокруг по меньшей мере части лишь наружной окружной поверхности. Указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала может проходить вокруг по меньшей мере части лишь внутренней окружной поверхности. Указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала может содержать по меньшей мере одну первую непрерывную полосу индукционно нагреваемого материала, проходящую вокруг по меньшей мере части наружной окружной поверхности, и по меньшей мере одну вторую непрерывную полосу индукционно нагреваемого материала, проходящую вокруг по меньшей мере части внутренней окружной поверхности.
Заглушечный элемент может иметь длину, проходящую в продольном направлении между мундштучным концом и дальним концом генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала имеет ширину, проходящую в продольном направлении, причем ширина указанной по меньшей мере одной непрерывной полосы индукционно нагреваемого материала составляет от примерно 50 процентов до примерно 100 процентов от длины заглушечного элемента.
Благодаря обеспечению по меньшей мере одной непрерывной полосы индукционно нагреваемого материала, имеющей ширину от приблизительно 50 процентов до приблизительно 100 процентов от длины заглушечного элемента, обеспечивается преимущество, состоящее возможности повышения или максимизации нагрева заглушечного элемента при индукционном нагреве индукционно нагреваемого материала.
Благодаря обеспечению по меньшей мере одной непрерывной полосы индукционно нагреваемого материала, имеющей ширину от приблизительно 50 процентов до приблизительно 100 процентов от длины заглушечного элемента, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности более равномерного нагрева заглушечного элемента при индукционном нагреве индукционно нагреваемого материала.
В тех вариантах осуществления, в которых указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала содержит одну полосу индукционно нагреваемого материала, проходящую вокруг наружной окружной поверхности заглушечного элемента, эта полоса индукционно нагреваемого материала, предпочтительно имеет ширину от приблизительно 50 процентов до приблизительно 100 процентов от длины заглушечного элемента.
В тех вариантах осуществления, в которых указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала содержит одну полосу индукционно нагреваемого материала, проходящую вокруг внутренней окружной поверхности заглушечного элемента, эта полоса индукционно нагреваемого материала предпочтительно имеет ширину от приблизительно 50 процентов до приблизительно 100 процентов от длины заглушечного элемента.
В тех вариантах осуществления, в которых указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала содержит множество полос индукционно нагреваемого материала, проходящих вокруг наружной окружной поверхности заглушечного элемента, общая ширина указанных полос индукционно нагреваемого материала предпочтительно составляет от приблизительно 50 процентов до приблизительно 100 процентов от длины заглушечного элемента.
В тех вариантах осуществления, в которых указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала содержит множество полос индукционно нагреваемого материала, проходящих вокруг внутренней окружной поверхности заглушечного элемента, общая ширина указанных полос индукционно нагреваемого материала, предпочтительно составляет от приблизительно 50 процентов до приблизительно 100 процентов от длины заглушечного элемента.
Слой индукционно нагреваемого материала может иметь толщину от приблизительно 100 нанометров до приблизительно 50 микрометров. Предпочтительно, слой индукционно нагреваемого материала имеет толщину от приблизительно 2 микрометров до приблизительно 50 микрометров, от приблизительно 4 микрометров до приблизительно 45 микрометров или от приблизительно 6 микрометров до приблизительно 40 микрометров.
Предпочтительно, заглушечный элемент представляет собой пористый элемент. Заглушечный элемент может быть изготовлен из пористого материала. Заглушечный элемент может содержать множество отверстий. Указанное множество отверстий может быть выполнено с помощью любого подходящего способа, например путем лазерной перфорации.
Заглушечный элемент может быть изготовлен из любого материала, подходящего для использования в генерирующем аэрозоль изделии для индукционно нагреваемых генерирующих аэрозоль устройств. Заглушечный элемент может быть изготовлен из того же материала, что и один или более других элементов генерирующего аэрозоль изделия. Заглушечный элемент может быть изготовлен из того же материала, что и используемый в обычном мундштучном фильтре, в элементе охлаждения аэрозоля или в опорном элементе. Примеры материалов для заглушечного элемента включают фильтрующие материалы, керамику, полимерные материалы, ацетилцеллюлозу, картон, металл, не являющийся индукционно нагреваемым, цеолит или образующий аэрозоль субстрат. Предпочтительно, заглушечный элемент изготовлен из термостойкого материала. Предпочтительно, термостойкий материал является стойким к температурам вплоть до температуры по меньшей мере приблизительно 350 градусов по Цельсию.
Предпочтительно, диаметр заглушечного элемента приблизительно равен диаметру генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, диаметр заглушечного элемента составляет от приблизительно 5 миллиметров до 10 миллиметров. Предпочтительно, диаметр заглушечного элемента составляет более чем 5 миллиметров, например от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров.
Предпочтительно, длина заглушечного элемента составляет от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 10 миллиметров, предпочтительно от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров, предпочтительно от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 7 миллиметров. Предпочтительно, длина заглушечного элемента составляет меньше чем приблизительно 8 миллиметров. Предпочтительно, заглушечный элемент имеет длину по меньшей мере приблизительно 2 миллиметра для облегчения сборки генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, длина заглушечного элемента составляет предпочтительно по меньшей мере 3 миллиметра, предпочтительно по меньшей мере 5 миллиметров.
Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой твердый образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, выделяющиеся из субстрата при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может содержать вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может содержать по меньшей мере одно из глицерина и пропиленгликоля.
В тех вариантах, в которых образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат, этот твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и расширенный табак. Твердый образующий аэрозоль субстрат может присутствовать в рассыпной форме. Образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в подходящей емкости или картридже. Образующий аэрозоль субстрат может содержать заглушку из твердого образующего аэрозоль субстрата. Обертка может быть обернута вокруг заглушки из твердого образующего аэрозоль субстрата. Обертка может содержать бумагу.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать один или более листов гомогенизированного табачного материала, которые собраны в стержень, окружены оберткой и нарезаны для получения отдельных заглушек из образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит гофрированный и собранный лист гомогенизированного табачного материала. Гомогенизированный табачный материал может содержать по меньшей мере одно из следующего: волокна, связующее и вещество для образования аэрозоля. Предпочтительно, табачный лист представляет собой литой лист. Литой лист представляет собой один из видов восстановленного табака, который получен из суспензии, содержащей табачные частицы, частицы волокон, вещество для образования аэрозоля и связующее. Литой лист может дополнительно содержать один или более ароматизаторов.
Образующий аэрозоль субстрат может иметь длину, проходящую в продольном направлении генерирующего аэрозоль изделия. Образующий аэрозоль субстрат может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. Образующий аэрозоль субстрат может иметь длину приблизительно 12 миллиметров.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат имеет по существу цилиндрическую форму. Образующий аэрозоль субстрат может иметь диаметр, проходящий перпендикулярно продольному направлению генерирующего аэрозоль изделия. Диаметр образующего аэрозоль субстрата может составлять от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров.
Сусцепторный материал может содержать любой материал, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительные сусцепторные материалы включают металл или углерод. Предпочтительный сусцептор может содержать ферромагнитный материал, например ферромагнитный сплав, ферритное железо или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь. Подходящий сусцептор может содержать алюминий. Предпочтительные сусцепторные материалы включают нержавеющие стали серии 400, например нержавеющую сталь марки 410, или марки 420, или марки 430.
Сусцепторный материал может содержать неметаллический сердечник с размещенным на нем металлическим слоем, например металлическими дорожками, выполненными на поверхности керамического сердечника. Сусцептор может иметь защитный внешний слой, например защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, окружающий сусцептор. Сусцептор может содержать защитное покрытие из стекла, керамики или инертного металла, выполненное поверх сердечника из сусцепторного материала.
Сусцепторный материал расположен в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом. Предпочтительно, сусцепторный материал находится в непосредственном физическом контакте с образующим аэрозоль субстратом. Сусцепторный материал может быть расположен внутри образующего аэрозоль субстрата.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать мундштучный элемент. Мундштучный элемент может находиться на мундштучном конце или расположенном дальше по потоку конце генерирующего аэрозоль изделия.
Мундштучный элемент может содержать по меньшей мере один фильтрующий сегмент. Фильтрующий сегмент может представлять собой ацетилцеллюлозную фильтрующую заглушку, выполненную из ацетилцеллюлозного жгута. Фильтрующий сегмент может иметь низкую эффективность фильтрации частиц или очень низкую эффективность фильтрации частиц. Фильтрующий сегмент может быть расположен на удалении от образующего аэрозоль субстрата в продольном направлении. Фильтрующий сегмент может иметь длину в продольном направлении от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 14 миллиметров. Фильтрующий сегмент может иметь длину приблизительно 7 миллиметров.
Указанное множество элементов генерирующего аэрозоль изделия может включать по меньшей мере одно из опорного элемента и элемента охлаждения аэрозоля.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие содержит обертку, в которую обернуто указанное множество элементов генерирующего аэрозоль изделия в форме стержня. Обертка может содержать по меньшей мере одно из бумаги и фольги.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь по существу цилиндрическую форму. Генерирующее аэрозоль изделие может быть по существу продолговатым. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь общую длину, составляющую от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. В предпочтительных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие имеет общую длину от приблизительно 40 миллиметров до приблизительно 55 миллиметров. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь общую длину от приблизительно 47 миллиметров до приблизительно 53 миллиметров или приблизительно 45 мм.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления генерирующее аэрозоль изделие имеет внешний диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложена генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль изделие согласно первому аспекту настоящего изобретения, в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Генерирующая аэрозоль система также содержит генерирующее аэрозоль устройство, содержащее полость для размещения генерирующего аэрозоль изделия и индуктор для генерирования переменного электромагнитного поля внутри указанной полости.
Предпочтительно, индуктор содержит катушку индуктивности.
Катушка индуктивности может по меньшей мере частично окружать по меньшей мере часть указанной полости. Катушка индуктивности может быть расположена таким образом, что при размещении генерирующего аэрозоль изделия внутри указанной полости генерирующее аэрозоль изделие по меньшей мере частично размещается внутри катушки индуктивности.
Катушка индуктивности может содержать плоскую катушку индуктивности. Плоская катушка индуктивности может представлять собой плоскую спиральную катушку индуктивности.
Предпочтительно, индуктор выполнен с возможностью нагрева сусцепторного материала генерирующего аэрозоль изделия при его размещении в указанной полости до температуры от приблизительно 200 градусов по Цельсию до приблизительно 400 градусов по Цельсию и одновременного нагрева слоя индукционно нагреваемого материала до температуры от приблизительно 50 градусов по Цельсию до приблизительно 150 градусов по Цельсию.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство содержит источник питания и контроллер, выполненный с возможностью подачи питания от источника питания на индуктор для генерирования переменного электромагнитного поля внутри указанной полости.
Источник питания может представлять собой источник напряжения постоянного тока. В предпочтительных вариантах осуществления источник питания представляет собой батарею. Например, источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. В качестве альтернативы, источник питания может представлять устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке, и он может иметь емкость, которая обеспечивает возможность хранения количества энергии, достаточного для использования генерирующего аэрозоль устройства с одним или более генерирующими аэрозоль изделиями.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать схему обнаружения, выполненную с возможностью обнаружения наличия индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости. Предпочтительно, контроллер выполнен с возможностью подачи питания на индуктор лишь в том случае, если схема обнаружения обнаружила наличие индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости.
Схема обнаружения может содержать первый электрод и второй электрод, выполненные с возможностью размещения между ними по меньшей мере части индукционно нагреваемого материала при размещении генерирующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
Контроллер может быть выполнен с возможностью измерения сопротивления и/или емкости между первым и вторым электродами для обнаружения наличия индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости.
Схема обнаружения может содержать индуктор. Индуктор может быть выполнен с возможностью размещения в нем по меньшей мере части индукционно нагреваемого материала при размещении генерирующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Контроллер может быть выполнен с возможностью измерения индуктивности индуктора для обнаружения наличия индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости. Предпочтительно, индуктор содержит катушку индуктивности. Катушка индуктивности может по меньшей мере частично окружать указанную полость.
Предпочтительно, индуктор представляет собой второй индуктор, отдельный от индуктора для нагрева сусцепторного материала генерирующего аэрозоль изделия. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления индуктор может представлять собой индуктор для нагрева сусцепторного материала генерирующего аэрозоль изделия. В данных вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью подачи более низкой мощности на индуктор для измерения индуктивности между первым и вторым электродами для обнаружения наличия индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости, и с возможностью подачи более высокой мощности на индуктор в случае, если обнаружено наличие индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости, для нагрева сусцепторного материала генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха. Предпочтительно, указанное по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха сообщается по текучей среде с расположенным раньше по потоку концом полости.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик для обнаружения потока воздуха, указывающего на осуществление затяжки потребителем. Датчик потока воздуха может представлять собой электромеханическое устройство. Датчик потока воздуха может представлять собой любое из следующего: механическое устройство, оптическое устройства, оптико-механическое устройство и датчик на основе микроэлектромеханических систем (MEMS). Генерирующее аэрозоль устройство может содержать приводимый вручную переключатель для инициирования затяжки потребителем.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство содержит индикатор для указания на активацию индуктора. Индикатор может содержать источник света, активируемый при активации индуктора.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать по меньшей мере одно из внешнего штекера или разъема и по меньшей мере один внешний электрический контакт, обеспечивающие возможность соединения генерирующего аэрозоль устройства с другим электрическим устройством. Например, генерирующее аэрозоль устройство может содержать USB-штекер или USB-разъем для обеспечения возможности соединения генерирующего аэрозоль устройства с другим устройством, оснащенным USB. Например, USB-штекер или разъем может обеспечивать возможность соединения генерирующего аэрозоль устройства с зарядным USB-устройством для зарядки перезаряжаемого источника питания внутри этого генерирующего аэрозоль устройства. USB-штекер или разъем может, дополнительно или в качестве альтернативы, поддерживать передачу данных на генерирующее аэрозоль устройство и/или от него. Дополнительно или в качестве альтернативы, генерирующее аэрозоль устройство может быть соединено с компьютером для передачи на это устройство данных, таких как новые профили нагрева для новых генерирующих аэрозоль изделий.
В тех вариантах осуществления, в которых генерирующее аэрозоль устройств содержит USB-штекер или разъем, это генерирующее аэрозоль устройство также может содержать съемный колпачок, надеваемый на USB-штекер или разъем, когда они не используются. В тех вариантах осуществления, в которых USB-штекер или USB-разъем представляют собой USB-штекер, дополнительно или в качестве альтернативы USB-штекер может быть выполнен с возможностью выборочного выдвижения из устройства.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложен способ генерирования аэрозоля из генерирующего аэрозоль изделия согласно первому аспекту настоящего изобретения в соответствии с любыми из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Способ включает этапы на которых: размещают генерирующее аэрозоль изделие в переменном электромагнитном поле; и осуществляют индукционный нагрев сусцепторного материала до температуры от приблизительно 200 градусов по Цельсию до приблизительно 400 градусов по Цельсию и одновременно осуществляют индукционный нагрев слоя индукционно нагреваемого материала до температуры от приблизительно 50 градусов по Цельсию до приблизительно 150 градусов по Цельсию.
Этап размещения генерирующего аэрозоль изделия в переменном электромагнитном поле может включать размещение генерирующего аэрозоль изделия внутри полости генерирующего аэрозоль устройства согласно второму аспекту настоящего изобретения в соответствии с любыми из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Этап индукционного нагрева сусцепторного материала и слоя индукционно нагреваемого материала может включать активацию индуктора генерирующего аэрозоль устройства.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
на фиг. 1 показан вид в сечении генерирующего аэрозоль изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показан вид в перспективе заглушечного элемента генерирующего аэрозоль изделия по фиг. 1;
на фиг. 3 показан вид в сечении генерирующей аэрозоль системы, содержащей генерирующее аэрозоль изделие по фиг. 1;
на фиг. 4 показан вид в перспективе альтернативного варианта осуществления заглушечного элемента генерирующего аэрозоль изделия по фиг. 1; и
на фиг. 5 показан вид в перспективе еще одного альтернативного варианта осуществления заглушечного элемента генерирующего аэрозоль изделия по фиг. 1.
На фиг. 1 показан вид в сечении генерирующего аэрозоль устройства 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Генерирующее аэрозоль изделие 10 содержит множество элементов, собранных в виде стержня. Указанное множество элементов содержит заглушечный элемент 12, образующий аэрозоль субстрат 14 в виде табачной заглушки, сусцепторный материал 15, расположенный внутри образующего аэрозоль субстрата 14, полую ацетатную трубку 16, полимерный элемент 18 охлаждения аэрозоля, мундштук 20 и наружную обертку 22. Генерирующее аэрозоль изделие 10 содержит мундштучный конец 24 и дальний конец 26.
Заглушечный элемент 12 имеет цилиндрическую форму и образован трубкой из материала 27, не являющегося индукционно нагреваемым. Заглушечный элемент 12 имеет наружную окружную поверхность 28 и внутреннюю окружную поверхность 30.
Как показано на фиг. 2, генерирующее аэрозоль изделие 10 также содержит слой индукционно нагреваемого материала 32. Слой индукционно нагреваемого материала 32 обеспечен в виде непрерывной полосы, проходящей вокруг наружной окружной поверхности 28 заглушечного элемента 12. Указанная непрерывная полоса выполнена из алюминиевого листа, обернутого вокруг заглушечного элемента 12. Указанная непрерывная полоса имеет ширину, соответствующую длине заглушечного элемента 12, так что слой индукционно нагреваемого материала полностью покрывает наружную окружную поверхность 28 заглушечного элемента 12.
Следует понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения слой индукционно нагреваемого материала может не полностью покрывать наружную окружную поверхность заглушечного элемента. Например, в некоторых вариантах осуществления вокруг наружной окружной поверхности заглушечного элемента может быть обеспечено одно или более колец индукционно нагреваемого материала. Если вокруг наружной окружной поверхности заглушечного элемента обеспечены два или более колец индукционно нагреваемого материала, то смежные кольца могут быть разнесены таким образом, чтобы часть наружной окружной поверхности заглушечного элемента между смежными кольцами не была покрыта индукционно нагреваемым материалом. В некоторых вариантах осуществления индукционно нагреваемый материал может лишь частично покрывать наружную окружную поверхность заглушечного элемента.
На фиг. 3 показан вид в сечении генерирующей аэрозоль системы 40, содержащей генерирующее аэрозоль изделие 10 и генерирующее аэрозоль устройство 50. Генерирующее аэрозоль устройство 50 содержит кожух 52, образующий полость 54 для размещения генерирующего аэрозоль изделия 10.
Генерирующее аэрозоль устройство 50 также содержит индуктор 56, содержащий катушку индуктивности, проходящую вокруг части полости 54 таким образом, что при размещении генерирующего аэрозоль изделия 10 в полости 54 образующий аэрозоль субстрат 14 и сусцепторный материал 15 размещаются внутри катушки индуктивности.
Генерирующее аэрозоль устройство 50 содержит также первый электрод 58 и второй электрод 60, расположенные на противоположных сторонах полости 54, так что при размещении генерирующего аэрозоль изделия 10 внутри полости 54 слой индукционно нагреваемого материала 32 размещается между первым и вторым электродами 58, 60.
Генерирующее аэрозоль устройство 50 дополнительно содержит источник 62 питания и контроллер 64. Контроллер 64 выполнен с возможностью подачи питания от источника 62 питания на индуктор 56 для генерирования переменного электромагнитного поля внутри полости 54. В сочетании с первым и вторым электродами 58, 60 контроллер 64 также образует схему обнаружения.
Во время использования генерирующее аэрозоль изделие 10 вставляют в полость 54. Схема обнаружения, содержащая контроллер 64 и первый и второй электроды 58, 60, обнаруживает вставку генерирующего аэрозоль изделия 10 в полость 54 на основе изменения по меньшей мере одного из сопротивления и емкости между первым и вторым электродами 58, 60. Изменение сопротивления или емкости является результатом присутствия слоя индукционно нагреваемого материала 32 между первым и вторым электродами 58, 60.
В ответ на обнаружение вставки генерирующего аэрозоль изделия 10 в полость 54 контроллер 64 обеспечивает возможность подачи питания от источника 62 питания на индуктор 56 для генерирования переменного электромагнитного поля внутри полости 64. Переменное электромагнитное поле осуществляет индукционный нагрев сусцепторного материала 15, который, в свою очередь, нагревает образующий аэрозоль субстрат 14 для генерирования аэрозоля. Переменное электромагнитное поле также осуществляет индукционный нагрев слоя индукционно нагреваемого материала 32, который, в свою очередь, нагревает заглушечный элемент 12. Нагрев заглушечного элемента 12 обеспечивает преимущество, состоящее в уменьшении или предотвращении конденсации аэрозоля внутри заглушечного элемента 12.
Хотя в данном варианте осуществления первый электрод 58 и второй электрод 60 расположены на противоположных сторонах полости 54, следует понимать, что в других вариантах осуществления первый и второй электроды могут не быть расположены на противоположных сторонах указанной полости при условии, что слой индукционно нагреваемого материала располагается между первым и вторым электродами при вставке изделия в указанную полость.
Также следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления первый и второй электроды могут быть заменены вторым индуктором, содержащим вторую катушку индуктивности, проходящую вокруг второй части полости таким образом, что при размещении генерирующего аэрозоль изделия внутри полости 54 слой индукционно нагреваемого материала размещается во втором индукторе. В данных вариантах осуществления схема обнаружения, содержащая контроллер и второй индуктор, обнаруживает вставку генерирующего аэрозоль изделия в указанную полость в результате изменения индуктивности второго индуктора. Указанное изменение индуктивности является результатом присутствия слоя индукционно нагреваемого материала внутри второго индуктора.
На фиг. 4 показан альтернативный вариант осуществления заглушечного элемента 12 генерирующего аэрозоль изделия 10. Вместо слоя индукционно нагреваемого материала 32, проходящего вокруг наружной окружной поверхности 28 заглушечного элемента 12, альтернативный вариант осуществления, показанный на фиг. 4, содержит слой индукционно нагреваемого материала 132, проходящий вокруг внутренней окружной поверхности 30 заглушечного элемента 12.
Слой индукционно нагреваемого материала 132 обеспечен в виде непрерывной полосы, проходящей вокруг внутренней окружной поверхности 30 заглушечного элемента 12. Указанная непрерывная полоса выполнена из алюминиевого листа, обернутого вокруг внутренней окружной поверхности 30 заглушечного элемента 12. Указанная непрерывная полоса имеет ширину, соответствующую длине заглушечного элемента 12, так что слой индукционно нагреваемого материала полностью покрывает внутреннюю окружную поверхность 30 заглушечного элемента 12.
На фиг. 5 показан еще один альтернативный вариант осуществления заглушечного элемента 12. Вариант осуществления, показанный на фиг. 5, представляет собой комбинацию двух вариантов осуществления, показанных на фиг. 2 и 4. Следовательно, в варианте осуществления, показанном на фиг. 5, первый слой индукционно нагреваемого материала 32 проходит вокруг наружной окружной поверхности 28 заглушечного элемента 12, и второй слой индукционно нагреваемого материала 132 проходит вокруг внутренней окружной поверхности 30 заглушечного элемента 12.
1. Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее:
множество элементов, собранных в виде стержня, имеющего мундштучный конец и дальний конец, расположенный раньше по потоку относительно мундштучного конца, причем множество элементов включает в себя образующий аэрозоль субстрат и заглушечный элемент, расположенный раньше по потоку относительно образующего аэрозоль субстрата, причем заглушечный элемент является цилиндрическим и выполнен из материала, не являющегося индукционно нагреваемым;
сусцепторный материал, расположенный в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом; и
слой индукционно нагреваемого материала, расположенный в контакте с материалом, не являющимся индукционно нагреваемым.
2. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1, в котором заглушечный элемент представляет собой цилиндрическую трубку, образованную из материала, не являющегося индукционно нагреваемым, причем указанная трубка имеет наружную окружную поверхность и внутреннюю окружную поверхность, причем слой индукционно нагреваемого материала расположен в контакте по меньшей мере с одной из внутренней окружной поверхности и наружной окружной поверхности.
3. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1 или 2, в котором индукционно нагреваемый материал содержит по меньшей мере одно из слоя фольги и слоя металлизированной бумаги, соединенных с материалом, не являющимся индукционно нагреваемым.
4. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1 или 2, в котором индукционно нагреваемый материал содержит слой металлического материала, выполненный путем нанесения покрытия или осаждения на материале, не являющемся индукционно нагреваемым.
5. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором индукционно нагреваемый материал размещен в виде по меньшей мере одной непрерывной полосы, проходящей вокруг по меньшей мере части материала, не являющегося индукционно нагреваемым.
6. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 5, в котором заглушечный элемент имеет длину, проходящую в продольном направлении между мундштучным концом и дальним концом образующего аэрозоль изделия, причем указанная по меньшей мере одна непрерывная полоса индукционно нагреваемого материала имеет ширину, проходящую в продольном направлении, и ширина указанной по меньшей мере одной непрерывной полосы индукционно нагреваемого материала составляет от 50 до 100 процентов от длины заглушечного элемента.
7. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором слой индукционно нагреваемого материала имеет толщину от приблизительно 100 нанометров до приблизительно 50 микрометров.
8. Генерирующая аэрозоль система, содержащая:
генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов; и
генерирующее аэрозоль устройство, содержащее:
полость для размещения генерирующего аэрозоль изделия; и
индуктор для генерирования переменного электромагнитного поля внутри указанной полости.
9. Генерирующая аэрозоль система по п. 8, в которой индуктор выполнен с возможностью нагрева сусцепторного материала генерирующего аэрозоль изделия, при его размещении в указанной полости, до температуры от 200 до 400 градусов по Цельсию, и с возможностью одновременного нагрева слоя индукционно нагреваемого материала до температуры от 50 до 150 градусов по Цельсию.
10. Генерирующая аэрозоль система по п. 8 или 9, дополнительно содержащая источник питания и контроллер, выполненный с возможностью подачи питания от источника питания на индуктор для генерирования переменного электромагнитного поля внутри указанной полости.
11. Генерирующая аэрозоль система по п. 10, дополнительно содержащая схему обнаружения, выполненную с возможностью обнаружения наличия индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости.
12. Генерирующая аэрозоль система по п. 11, в которой контроллер выполнен с возможностью подачи питания на индуктор лишь в том случае, если схема обнаружения обнаружила наличие индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости.
13. Генерирующая аэрозоль система по п. 11 или 12, в которой схема обнаружения содержит первый электрод и второй электрод, выполненные с возможностью размещения между ними по меньшей мере части индукционно-нагреваемого материала при размещении генерирующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
14. Генерирующая аэрозоль система по п. 13, в которой контроллер выполнен с возможностью измерения сопротивления и/или емкости между первым и вторым электродами для обнаружения наличия индукционно нагреваемого материала внутри указанной полости.
15. Способ генерирования аэрозоля из генерирующего аэрозоль изделия по любому из пп. 1-7, включающий этапы, на которых:
размещают генерирующее аэрозоль изделие в переменном электромагнитном поле; и
осуществляют индукционный нагрев сусцепторного материала до температуры от 200 до 400 градусов по Цельсию и одновременный индукционный нагрев слоя индукционно нагреваемого материала до температуры от 50 до 150 градусов по Цельсию.
