DE102019105937A1

DE102019105937A1 - Aerosolerzeugungsvorrichtung und -system, flache Kartusche und deren Verwendung

Info

Publication number: DE102019105937A1
Application number: DE102019105937.2A
Authority: DE
Inventors: Olaf Böse; Michael Dierken; Stephan Haun; Christoph Scheer; Carsten Fischer; Jürgen Dick
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2020-09-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aerosolerzeugungsvorrichtung (2), ein Aerosolerzeugungssystem, eine flache Kartusche (10) sowie deren Verwendung. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) umfasst zumindest ein elektrisch betreibbares Flächenheizelement (4) mit einer Flachseite (8) sowie eine Halterung (12) zur Aufnahme einer eine aerosolbildende Substanz (20) umfassenden flachen Kartusche (10). Die Kartusche (10) umfasst zwei einander gegenüberliegende Flachseiten (18a, 18b). Die Halterung (12) nimmt die Kartusche (10) derart auf, dass eine der beiden Flachseiten (18a, 18b) der Kartusche (10) und die Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) benachbart zueinander angeordnet sind. Die Halterung (12) umfasst zumindest einen Durchlass (38), der den Durchtritt von Aerosol (40) von einer sich zwischen den beiden Flachseiten (18a, 18b) erstreckenden Seitenfläche der Kartusche (10) in einen entlang der Halterung (12) verlaufenden Strömungskanal (34) ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aerosolerzeugungsvorrichtung mit zumindest einem elektrisch betreibbaren Flächenheizelement mit einer Flachseite, und mit einer Halterung zur Aufnahme einer eine aerosolbildende Substanz umfassenden flachen Kartusche mit zwei einander gegenüberliegenden Flachseiten, wobei die Halterung die Kartusche derart aufnimmt, dass eine der beiden Flachseiten der Kartusche und die Flachseite des Flächenheizelements benachbart zueinander angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner eine aerosolerzeugende flache Kartusche mit zwei einander gegenüberliegenden Flachseiten. Die Erfindung betrifft außerdem ein Aerosolerzeugungssystem.
Die Erfindung betrifft ferner eine Aerosolerzeugungsvorrichtung mit zumindest einem elektrisch betreibbaren Flächenheizelement mit einer Flachseite, und mit einer Halterung zur Aufnahme einer eine aerosolbildende Substanz umfassenden flachen Kartusche mit zumindest einer Flachseite, wobei die Halterung die Kartusche derart aufnimmt, dass die zumindest eine Flachseite der Kartusche und die Flachseite des Flächenheizelements benachbart zueinander angeordnet sind. Die Erfindung betrifft außerdem eine aerosolerzeugende flache Kartusche mit zumindest einer Flachseite.
Aerosolerzeugende Produkte der Tabak verarbeitenden Industrie sind Tabakartikel, bei deren Konsum das Tabakmaterial auf eine Temperatur erhitzt wird, die geringer ist als die Temperatur, bei der eine konventionelle Zigarette brennt. Das Tabakmaterial wird erhitzt, jedoch nicht verbrannt. Solche sogenannten HNB-Artikel für engl.: „Heat-Not-Burn“ erzeugen ein zum Konsum vorgesehenes Aerosol, also ein heterogenes Gemisch aus festen oder flüssigen Schwebteilchen in Luft. Es findet kein Verbrennungsvorgang statt, so dass, anders als beispielsweise bei einer konventionellen Zigarette oder Zigarre, keine Verbrennungsprodukte entstehen. Infolge der Erwärmung, beispielsweise eines Tabakmaterials, dampfen Geschmacks- und Inhaltsstoffe aus diesem ab und stehen in einem Luftstrom als Aerosol zum Konsum bereit. Es ist eine Vielzahl von aerosolerzeugenden Artikeln, Aerosolerzeugungsvorrichtungen und Aerosolerzeugungssystemen bekannt.
Aus EP 3 166 425 B1 ist beispielsweise ein elektrisch betriebenes Aerosolerzeugungssystem bekannt, welches eine herausnehmbare aerosolbildende Patrone oder Kartusche und eine davon getrennte elektrische Heizvorrichtung umfasst. Die aerosolbildende Patrone umfasst ein aerosolbildendes Substrat, welches mit der elektrischen Heizvorrichtung erwärmt wird. Die aerosolbildende Patrone und die Heizvorrichtung sind flach ausgebildet und grenzen an ihren Flachseiten aneinander. Das elektrische Heizelement umfasst mehrere einzeln ansteuerbare Flächenheizsegmente, die in einer gemeinsamen Flachseite des Flächenheizelements angeordnet sind und eine abschnittsweise Erwärmung der aerosolbildenden Patrone erlauben.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine alternative Aerosolerzeugungsvorrichtung und ein alternatives Aerosolerzeugungssystem, eine alternative aerosolerzeugende Kartusche und deren Verwendung anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Aerosolerzeugungsvorrichtung mit zumindest einem elektrisch betreibbaren Flächenheizelement mit einer Flachseite, und mit einer Halterung zur Aufnahme einer eine aerosolbildende Substanz umfassenden flachen Kartusche mit zwei einander gegenüberliegenden Flachseiten, wobei die Halterung die Kartusche derart aufnimmt, dass eine der beiden Flachseiten der Kartusche und die Flachseite des Flächenheizelements benachbart zueinander angeordnet sind, wobei die Aerosolerzeugungsvorrichtung dadurch fortgebildet ist, dass die Halterung zumindest einen Durchlass umfasst, der den Durchtritt von Aerosol von einer sich zwischen den beiden Flachseiten erstreckenden Seitenfläche der Kartusche in einen entlang der Halterung verlaufenden Strömungskanal ermöglicht.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung ist vorteilhaft zur Aufnahme einer Kartusche geeignet, die an ihrer Flachseite mit dem Flächenheizelement der Aerosolerzeugungsvorrichtung in Kontakt steht, und so großflächig zur Abgabe des Aerosols erwärmt werden kann. Das entstehende Aerosol kann über eine der Seitenflächen der Kartusche in den Strömungskanal abgegeben werden. Die Erwärmung der Kartusche über eine der Flachseiten erlaubt es, innerhalb kurzer Zeit eine große Menge aerosolbildender Substanz zu erzeugen. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung bietet außerdem die Möglichkeit, die in der Kartusche vorhandene aerosolbildende Substanz schnell zu erhitzen, so dass innerhalb sehr kurzer Zeit das Aerosol zum Konsum bereitsteht. Diese beiden Merkmale der Aerosolerzeugungsvorrichtung bieten ein verbessertes Benutzererlebnis.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung zeichnet sich die Aerosolerzeugungsvorrichtung dadurch aus, dass zwei Flächenheizelemente umfasst sind, die derart angeordnet sind, dass jeweils ein Flächenheizelement an einer der beiden Flachseiten der Kartusche angeordnet ist.
Indem zwei Flächenheizelemente zur Erwärmung der Kartusche vorgesehen werden, kann diese noch schneller auf die gewünschte Temperatur gebracht werden, bei der die in der Kartusche vorhandene aerosolbildende Substanz das Aerosol abgibt. Im Ergebnis wird eine Aerosolerzeugungsvorrichtung bereitgestellt, die in der Lage ist binnen kurzer Zeit eine große Menge Aerosol aus der Kartusche herauszulösen und außerdem eine weiter verkürzte Reaktionszeit aufweist. Das Benutzererlebnis kann weiter verbessert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest ein elastisches Element umfasst ist, welches eine Andruckkraft auf das zumindest eine Flächenheizelement ausübt, so dass die Flachseite des Flächenheizelements mit der Andruckkraft gegen die Flachseite der Kartusche gepresst wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind bei einer Aerosolerzeugungsvorrichtung, die zwei Flächenheizelemente umfasst, das erste und das zweite Flächenheizelement so ausgestaltet, dass die beiden Flächenheizelemente jeweils eine Andruckkraft auf die einander gegenüberliegenden Flachseiten der Kartusche ausüben.
Als elastisches Element ist beispielsweise eine Druckfeder vorgesehen. Selbstverständlich können zur Lagerung des zumindest einen Flächenheizelements mehrere elastische Elemente, beispielsweise vier elastische Elemente an den vier Ecken des Heizelements, vorgesehen sein. Das zumindest eine Flächenheizelement kann also federgelagert ausgestaltet sein.
Über die mittels der elastischen Elemente definierte Andruckkraft ist es möglich, eine thermische Ankopplung, genauer einen thermischen Übergangswiderstand, zwischen dem Flächenheizelement und der Kartusche einzustellen. Je größer die Andruckkraft ist, desto besser ist die thermische Ankopplung zwischen dem Flächenheizelement und der Kartusche. Mit anderen Worten, je größer die Andruckkraft ist, desto geringer ist der thermische Übergangswiderstand zwischen dem Flächenheizelement und der Kartusche. Außerdem bietet die federgelagerte Halterung der Flächenheizelemente die Möglichkeit, Kartuschen mit unterschiedlicher Dicke aufzunehmen. Ebenso können beispielsweise produktionsbedingte Schwankungen der Dicke der Kartusche ausgeglichen werden. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung ist beispielsweise für unterschiedliche Typen von Kartuschen, die eine unterschiedliche Dicke aufweisen, geeignet und ausgelegt. Die Dicke der Kartusche wird als kürzester Abstand zwischen den Flachseiten gemessen.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine aerosolerzeugende flache Kartusche mit zwei einander gegenüberliegenden Flachseiten, zwischen denen eine aerosolbildende Substanz vorhanden ist, wobei die Kartusche dadurch fortgebildet ist, dass eine sich zwischen den Flachseiten erstreckende Seitenfläche für ein Aerosol permeabel ist.
Im Kontext der vorliegenden Beschreibung wird unter einer Kartusche ein Vorratsbehältnis für die aerosolbildende Substanz verstanden. Die Kartusche bildet eine Verpackung für die aerosolbildende Substanz und ist beispielsweise zumindest abschnittsweise kompressibel. Die Kartusche umfasst beispielsweise einen formstabilen Rahmen, in welchem ein kompressibler Folien-Einleger vorhanden ist, in dem die aerosolbildende Substanz aufgenommen ist. Es ist auch vorgesehen, dass der formstabile Rahmen zu einem gewissen Grad kompressibel ist. Auch der Rahmen ist also beispielsweise nicht vollkommen starr und beispielsweise aus Pappe oder dgl. hergestellt.
Die aerosolerzeugende flache Kartusche lässt sich von beiden Seiten her, also über ihre beiden Flachseiten, schnell und effizient erwärmen, so dass die im Innenraum der Kartusche vorhandene aerosolbildende Substanz schnell und effizient erwärmt werden kann. Der Innenraum der Kartusche ist an zwei einander gegenüberliegenden Seiten durch die beiden großen Flachseiten begrenzt. Das Aerosol tritt seitlich, nämlich über zumindest eine der sich zwischen den Flachseiten erstreckende Seitenfläche aus der Kartusche aus.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Kartusche prismenförmig ist und zwei große Flachseiten, zwei einander gegenüberliegende große Seitenflächen und zwei einander gegenüberliegende kleine Seitenflächen umfasst. Bei einer Flachseite der Kartusche handelt es sich also insbesondere um eine große Flachseite einer prismatischen Kartusche. Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest eine der beiden großen Seitenflächen für das Aerosol permeabel. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass nicht nur eine der Seitenflächen sondern beispielsweise zwei, drei oder auch alle vier Seitenflächen der Kartusche für das Aerosol permeabel sind.
Beispielsweise ist die Kartusche quaderförmig. Die großen Flachseiten bilden die Ober- und Unterseite des liegenden Quaders, die großen Seitenflächen sind bei einer quaderförmigen Kartusche die beiden Flächen mit der mittleren Größe und erstrecken sich in einer Längsrichtung der Kartusche zwischen den großen Flachseiten.
Um eine Wechselwirkung des austretenden Aerosols mit den Flächenheizelementen einer Aerosolerzeugungsvorrichtung zu vermeiden, sind die Flachseiten der Kartusche impermeabel für das Aerosol. Außerdem können die Seitenflächen so ausgestaltet sein, dass diese einen geringen thermischen Übergangswiderstand aufweisen.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch die vorteilhafte Verwendung einer aerosolerzeugenden flachen Kartusche nach einer oder mehreren der zuvor genannten Ausführungsformen in einer Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß einer oder mehrerer der zuvor genannten Ausführungsformen.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Aerosolerzeugungssystem, umfassend eine Aerosolerzeugungsvorrichtung nach einer oder mehreren der zuvor genannten Ausführungsformen, und eine aerosolerzeugende flache Kartusche nach einer oder mehreren der zuvor genannten Ausführungsformen.
Auf die Verwendung der aerosolerzeugenden flachen Kartusche sowie auf das Aerosolerzeugungssystem treffen gleiche o. ä. Vorteile zu wie sie bereits zuvor im Hinblick auf die Aerosolerzeugungsvorrichtung und die aerosolerzeugende flache Kartusche erwähnt wurden.
Im Folgenden werden eine Aerosolerzeugungsvorrichtung, eine aerosolerzeugende flache Kartusche, ein Aerosolerzeugungssystem und die Verwendung einer aerosolerzeugenden flachen Kartusche beschrieben, welche auch für sich genommen geeignet sind, die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Aerosolerzeugungsvorrichtung mit zumindest einem elektrisch betreibbaren Flächenheizelement mit einer Flachseite und mit einer Halterung zur Aufnahme einer eine aerosolbildende Substanz umfassenden flachen Kartusche mit zumindest einer Flachseite, wobei die Halterung die Kartusche derart aufnimmt, dass eine erste Flachseite der Kartusche und die Flachseite des Flächenheizelements benachbart zueinander angeordnet sind, wobei diese Aerosolerzeugungsvorrichtung durch ein Betätigungselement fortgebildet ist, mit dem ein zwischen der ersten Flachseite der Kartusche und der Flachseite des Flächenheizelements herrschender Druck veränderbar ist.
Durch eine Veränderung des zwischen der Flachseite der Kartusche und der Flachseite des Flächenheizelements herrschenden Drucks kann der thermische Übergangswiderstand zwischen dem Flächenheizelement und der Kartusche verändert werden. Je größer der Druck gewählt wird, desto geringer wird der thermische Übergangswiderstand und desto schneller wird die Kartusche durch das Flächenheizelement erhitzt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Aerosolerzeugungsvorrichtung derart ausgelegt ist, dass der Benutzer in die Lage versetzt ist, den Druck zu variieren. Erhöht der Benutzer den Druck, so wird mehr Aerosol aus der Kartusche freigesetzt. Entsprechend wird das Benutzererlebnis intensiver im Hinblick auf die erzeugte Aerosolmenge sein. Wird benutzerseitig eine geringere Menge Aerosol gewünscht, so kann dieser den Druck verringern. Eine solche Möglichkeit zur individuellen Steuerung der Aerosolerzeugungsvorrichtung bietet dem Benutzer eine große Variabilität und ein äußerst attraktives und abwechslungsreiches Benutzererlebnis.
Es wurde im Rahmen der erfindungsgemäßen technischen Lehre erkannt, dass der zwischen dem Flächenheizelement und der Kartusche wirkende Druck ein mit geringem technischen Aufwand zu kontrollierender Parameter ist, mit dem die erzeugte Aerosolmenge verändert werden kann. Eine Variation des Drucks ist vorteilhaft, da dessen Veränderung die übrigen Parameter der Aerosolerzeugung nicht tangiert oder verändert. So ist es beispielsweise nicht ohne weiteres möglich, die Temperatur des Flächenheizelements zu erhöhen, um eine größere Menge an Aerosol aus der Kartusche zu erzeugen. Die in der Kartusche enthaltene aerosolerzeugende Substanz lässt sich über bestimmte Grenztemperaturen hinaus nicht erhitzen. Andernfalls können unerwünschte Effekte auftreten, wie beispielsweise eine Geschmacksveränderung des Aerosols. Die thermische Ankopplung zwischen der Kartusche und dem Flächenheizelement lässt sich nicht ohne weiteres verändern, da diese wesentlich von den verwendeten Materialien abhängt. So könnte beispielsweise die thermische Ankopplung zwischen dem Flächenheizelement und der Kartusche erhöht werden, in dem die Flachseite der Kartusche mit einem Material mit höherer thermischer Leitfähigkeit versehen wird. Dies ist selbstverständlich im laufenden Betrieb der Aerosolerzeugungsvorrichtung nicht möglich. Vor diesem Hintergrund scheidet eine solche Möglichkeit von vornherein aus. Es ist außerdem möglich, dass der Benutzer durch variable Veränderung des Drucks während der Benutzung der Aerosolerzeugungsvorrichtung die thermische Ankopplung zwischen dem Flächenheizelement und der Kartusche verändert. So ist es dem Benutzer während des Betriebs möglich, die erzeugte Aerosolmenge zu verändern. Es kann eine Aerosolerzeugungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche dem Benutzer eine bisher nicht bekannte Funktionalität bietet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Aerosolerzeugungsvorrichtung dadurch fortgebildet, dass das Betätigungselement einen Stempel umfasst, dessen Stempelkappe unmittelbar oder mittelbar zum Verändern des Drucks betätigbar ist und dessen Stempelfuß auf eine zweite Flachseite der Kartusche wirkt.
Die Ausgestaltung des Betätigungselements als Stempel ist einfach und effektiv. Beispielsweise wird die Stempelkappe direkt vom Benutzer betätigt. Es ist ebenso vorgesehen, dass der Benutzer die Stempelkappe mittelbar, beispielsweise über eine weitere Mechanik, betätigt. Der gesamte Stempel, also Stempelkappe und Stempelfuß, werden gegen die Flachseite der Kartusche gepresst.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein einziges elektrisch betreibbares Flächenheizelement umfasst ist und die Kartusche zwei einander gegenüberliegende Flachseiten umfasst, wobei die dem Flächenheizelement zugewandte erste Flachseite für das Aerosol impermeabel ist und die gegenüberliegende zweite Flachseite der Kartusche für Aerosol permeabel ist, wobei der Stempelfuß auf seiner der zweiten Flachseite zugewandten Unterseite einen Strömungskanal aufweist.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist für Kartuschen geeignet, deren eine Flachseite für das Aerosol impermeabel und deren gegenüberliegende zweite Flachseite für das Aerosol permeabel ist. Es kann vorteilhaft ein Strömungskanal mit einem großen Querschnitt bereitgestellt werden, so dass für ein intensives Benutzererlebnis eine relativ große Menge Aerosol innerhalb kurzer Zeit von der Kartusche in diesen Kanal übergehen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aerosolerzeugungsvorrichtung dadurch fortgebildet, dass die Halterung zumindest ein elastisches Element umfasst, welches in seiner Ruhelage die erste Flachseite der Kartusche und die Flachseite des Flächenheizelements voneinander beabstandet hält, wobei mit dem Betätigungselement entgegen der Rückstellkraft des elastischen Elements die Flachseite der Kartusche und die Flachseite des Flächenheizelements in Kontakt bringbar sind. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, mehrere elastische Elemente pro Flächenheizelement vorzusehen.
Vorteilhaft sind also das Flächenheizelement und die Kartusche im Ruhezustand voneinander getrennt. Dies bedeutet, dass das Flächenheizelement in diesem Zustand an keine thermische Last angekoppelt ist. So ist es möglich, das Flächenheizelement innerhalb einer sehr kurzen Aufheizzeit auf die gewünschte Arbeitstemperatur zu bringen. In einem anschließenden Schritt wird die Flachseite des Flächenheizelements mit der Flachseite der Kartusche in Kontakt gebracht. Dies erfolgt beispielsweise, in dem der Benutzer das Betätigungselement, beispielsweise den Stempel, manuell betätigt. Die in der Kartusche vorhandene aerosolbildende Substanz wird erhitzt und das Aerosol tritt aus dieser aus. Dieser Vorgang lässt sich durch eine Veränderung des Drucks problemlos steuern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aerosolerzeugungsvorrichtung durch einen Drucksensor fortgebildet, der zur Messung eines Werts des mittels des Betätigungselements ausgeübten und zwischen der ersten Flachseite der Kartusche und der Flachseite des Flächenheizelements herrschenden Drucks eingerichtet ist, wobei insbesondere außerdem eine Steuereinheit umfasst ist, in welcher der Wert des gemessenen Drucks vorhanden ist und welche dazu eingerichtet ist, eine Leistung des Flächenheizelements in Abhängigkeit vom gemessenen Druck zu steuern und/oder zu regeln.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung ist also beispielsweise dadurch fortgebildet, dass in Abhängigkeit des gemessenen Drucks eine Leistung des Flächenheizelements gesteuert oder geregelt wird. Je höher der zwischen den Flachseiten herrschende Druck ist, desto geringer ist der thermische Übergangswiderstand zwischen Kartusche und Flächenheizelement, was bedeutet, dass bei einem hohen Druck eine große Wärmemenge von dem Flächenheizelement in die Kartusche übergeht und bei einem geringen Druck die übergehende Wärmemenge entsprechend geringer ist. Dementsprechend kann, um beispielsweise eine gewünschte Temperatur innerhalb der Kartusche aufrechtzuerhalten, so dass ausreichend Aerosol aus der in der Kartusche vorhandenen aerosolbildenden Substanz erzeugt wird, bei einem hohen Druck die Leistung des Flächenheizelements erhöht werden. Entsprechend kann die Leistung des Flächenheizelements verringert werden, wenn lediglich ein geringer Druck vorherrscht, also die thermische Ankopplung zwischen dem Flächenheizelement und der Kartusche schwach ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Betätigungselement manuell betätigbar ist und mittelbar oder unmittelbar durch einen Aktor betätigt wird, wobei dieser Aktor beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder auf andere Weise angetrieben ist. Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass das Betätigungselement durch den Benutzer unmittelbar oder auch mittelbar betätigt wird. Die Betätigung unter Verwendung einer Mechanik, wobei der Benutzer beispielsweise nicht unmittelbar auf die Stempelkappe drückt, soll auch als mittelbare Betätigung angesehen werden.
Es werden weitere vorteilhafte Fortbildungen der Aerosolerzeugungsvorrichtung beschrieben, die alle Ausführungsformen der Aerosolerzeugungsvorrichtung betreffen. Demgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass das Flächenheizelement mehrere einzeln ansteuerbare Flächenheizsegmente umfasst, die in der Flachseite des Flächenheizelements angeordnet sind. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass das Flächenheizelement kein induktives Heizelement, insbesondere ein Widerstandsheizelement, ist. Ebenfalls ist insbesondere vorgesehen, dass die zumindest eine Flachseite des Heizelements plan ist.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine aerosolerzeugende Flachkartusche, welche insbesondere so, wie bereits oben beschrieben, ausgebildet ist, und die eine aerosolbildende Substanz und zumindest eine Flachseite umfasst, wobei diese aerosolerzeugende Kartusche dadurch fortgebildet ist, dass als aerosolbildende Substanz ein nichtfestes, insbesondere pastoses, Tabakmaterial umfasst ist.
Die Aufgabe wird ebenso gelöst durch ein Aerosolerzeugungssystem, umfassend eine Aerosolerzeugungsvorrichtung nach einem beliebigen der zuvor genannten Ausführungsformen und eine aerosolerzeugende flache Kartusche wie zuvor beschrieben.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer wie oben beschriebenen flachen Kartusche in einer Aerosolerzeugungsvorrichtung nach einem beliebigen der genannten Ausführungsbeispiele.
Auch auf eine solche Kartusche, ein solches Aerosolerzeugungssystem sowie deren Verwendung treffen die bereits zuvor genannten Aspekte und Vorteile zu, die an dieser Stelle nicht wiederholt werden sollen.
Die Kartusche ist beispielsweise prismenförmig, hat also beispielsweise die Form eines flachen Primas. Insbesondere ist die Kartusche quaderförmig, hat also die Form eines flachen Quaders. Die Flachseite(n) der Kartusche ist/sind demgemäß beispielsweise die großen Flachseite(n) eines flachen Prismas, beispielsweise eines flachen Quaders. Eine solche prismatische Kartusche weist zwei einander gegenüberliegende große Flachseiten auf. Zwischen den großen Flachseiten erstrecken sich die großen Seitenflächen, bei denen es sich um die Flächen mittlerer Größe des Prismas/Quaders handelt. Die Flachseiten und/oder die Seitenflächen der Kartusche sind beispielsweise plan, erstrecken sich also in einer Ebene. Es ist ebenso vorgesehen, dass die Flachseiten und/oder die Seitenflächen uneben sind. Beispielsweise sind diese regelmäßig oder periodisch oder auch unregelmäßig gewölbt oder gewellt oder in anderer Weise uneben. Das Flächenheizelement ist ebenfalls beispielsweise prismenförmig, ferner beispielsweise quaderförmig. Es ist ebenfalls beispielsweise flach ausgestaltet, hat also beispielsweise die Form eines flachen Primas oder Quaders. Die Flachseite des prismatischen Flächenheizelements ist eine große Flachseite des Prismas oder Quaders. Die Flachseite des Flächenheizelements ist beispielsweise plan, erstreckt sich also in einer Ebene. Es ist ebenso vorgesehen, dass die Flachseite uneben ist. Beispielsweise ist diese regelmäßig oder periodisch oder auch unregelmäßig gewölbt oder gewellt oder in anderer Weise uneben. Die genannten beispielhaften Ausgestaltungen der Kartusche und des Flächenheizelements gelten vorteilhaft für alle Ausführungsformen.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

1 eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht durch eine Aerosolerzeug ungsvorrichtu ng,
2 eine weitere schematisch vereinfachte Querschnittsansicht durch eine Aerosolerzeugungsvorrichtung und
3 eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung einer aerosolerzeugenden flachen Kartusche.

Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
1 zeigt in einer schematisch vereinfachten Querschnittsansicht eine Aerosolerzeugungsvorrichtung 2, die ein elektrisch betreibbares Flächenheizelement 4 umfasst. Das Flächenheizelement 4 ist innerhalb eines Gehäuses 6 angeordnet und umfasst eine Flachseite 8. Diese Flachseite 8 ist die heiße Seite des Flächenheizelements 4, d. h. das Flächenheizelement 4 erwärmt sich an dieser Seite. An seiner gegenüberliegenden Flachseite erwärmt sich das Flächenheizelement 4 nicht, mit dieser ist es mit dem Gehäuse 6 verbunden. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 umfasst ferner geeignete Mittel zum Betreiben des Flächenheizelements 4, beispielsweise einen elektrischen Energiespeicher, wie eine Batterie, insbesondere eine wiederaufladbare Batterie, oder dergleichen, sowie eine geeignete Steuerung zum Betreiben des Flächenheizelements 4.
In dem von dem Gehäuse 6 der Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 umschlossenen Innenraum ist eine flache Kartusche 10 aufgenommen. Hierzu umfasst die Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 eine geeignete Halterung 12, die im dargestellten Ausführungsbeispiel zur Aufnahme der Kartusche 10 an einer ihrer Flachseiten aus einem Rahmen 14 und zur seitlichen Führung der Kartusche 10 aus den benachbarten Wandabschnitten 16 des Gehäuses 6 gebildet ist. Die Kartusche 10 ist insbesondere prismatisch, im dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft quaderförmig. Sie umfasst einander gegenüberliegende Flachseiten, nämlich eine erste Flachseite 18a und eine gegenüberliegende zweite Flachseite 18b.
In einem Innenraum der Kartusche 10 ist eine aerosolbildende Substanz 20 vorhanden. Es ist beispielsweise vorgesehen, dass die aerosolbildende Substanz 20 in einer Innenverpackung 22, beispielsweise einem quaderförmigen Folienbeutel oder dergleichen, bereitgestellt wird. Ein solcher Folienbeutel wird im Kontext der vorliegenden Beschreibung auch als Einleger bezeichnet. Die aerosolbildende Substanz 20 ist innerhalb der Kartusche 10 bevorzugt aromadicht verpackt. Hierzu dient beispielsweise die erwähnte Innenverpackung 22 oder auch eine aromadichte Versiegelung der Kartusche 10 an ihren Flachseiten 18a, 18b. Als aerosolbildende Substanz 20 dient beispielsweise ein Tabakmaterial, wobei jedoch auch andere Substanzen vorgesehen sein können.
Die Kartusche 10 umfasst im dargestellten Querschnitt von 1 seitlich einen, insbesondere formstabilen, Halterahmen 24. Die Halterung 12 der Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 ist dazu eingerichtet, die Kartusche 10 so aufzunehmen, dass eine der beiden Flachseiten 18a, 18b, im dargestellten Ausführungsbeispiel beispielhaft die erste Flachseite 18a und die Flachseite 8 des Flächenheizelements 4 benachbart zueinander angeordnet sind.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 umfasst ferner ein Betätigungselement 26, das beispielhaft als Stempel ausgeführt ist. Eine Stempelkappe 28 ist durch eine geeignete Öffnung des Gehäuses 6 nach außen geführt. Sie ist dazu vorgesehen, dass ein Benutzer der Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 diese unmittelbar betätigt. Ein Stempelfuß 30 wirkt unmittelbar auf eine der beiden Flachseiten 18a, 18b der Kartusche 10, im dargestellten Ausführungsbeispiel auf die zweite Flachseite 18b. Wird die Stempelkappe 28 betätigt, so wird die Kartusche 10 in Richtung des Flächenheizelements 4 bewegt. Die Halterung 12, in der die Kartusche 10 aufgenommen ist, genauer der Rahmen 14, ist mit Hilfe von elastischen Elementen 32, beispielsweise Druckfedern, gegenüber dem Gehäuse 6 gelagert. Wird die Kartusche 10 mit Hilfe des Betätigungselements 6 in der Darstellung von 1 nach unten gedrückt, so werden die elastischen Elemente 32 komprimiert. Die Kartusche 10 steht nun an ihrer ersten Flachseite 18a mit der Flachseite 8 des Flächenheizelements 4 in Kontakt. Die in der Kartusche 10 vorhandene aerosolbildende Substanz 20 wird erhitzt.
Die Kartusche 10 ist ferner so ausgestaltet, dass ihre erste Flachseite 18a für das entstehende Aerosol 40 impermeabel und die zweite Flachseite 18b für das entstehende Aerosol 40 durchlässig also permeabel ist. Beispielsweise ist die zweite Flachseite 18b mit Öffnungen versehen, beispielsweise perforiert, so dass das Aerosol aus der aerosolbildenden Substanz 20 und somit aus der Kartusche 10 entweichen kann. Das entweichende Aerosol gelangt in einen Strömungskanal 34, der an der Unterseite des Stempelfußes 30, welche der zweiten Flachseite 18b der Kartusche 10 zugewandt ist, ausgebildet ist. Durch diesen Strömungskanal 34 wird das entstehende Aerosol einer in Richtung eines Außenraums ausmündenden Öffnung des Gehäuses 6 der Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 zugeführt und steht an dieser Öffnung, beispielsweise einem Mundstück oder dergleichen, zum Konsum bereit.
In der in 1 gezeigten Ruhelage sind die erste Flachseite 18a der Kartusche 10 und die Flachseite 8 des Flächenheizelements 4 voneinander beabstandet. Wird das Flächenheizelement 4 aktiviert, also beispielsweise mit Strom beaufschlagt, so dass es sich erwärmt, so ist in der gezeigten Ruhelage mit dem Flächenheizelement 4 keine thermische Last gekoppelt. So ist es möglich, das Flächenheizelement 4 schnell auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Wird anschließend durch Betätigung des Betätigungselements 26 die Kartusche 10 in Kontakt mit dem Flächenheizelement 4 gebracht, so kann die in der Kartusche 10 vorhandene aerosolbildende Substanz 20 schnell auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden, so dass Aerosol zum Konsum bereitgestellt wird.
Die Menge des Aerosols lässt sich durch eine Veränderung der Kraft F seitens des Benutzers dynamisch und individuell regulieren. Durch eine Veränderung der auf das Betätigungselement 26 ausgeübten Kraft F kann nämlich ein zwischen der ersten Flachseite 18a der Kartusche 10 und der Flachseite 8 des Flächenheizelements 4 wirkender Druck verändert werden. Eine Veränderung des zwischen diesen beiden Flachseiten herrschenden Drucks führt zu einer Veränderung der Wärmeankopplung zwischen dem Flächenheizelement 4 und der Kartusche 10. Je größer die Kraft F ist, mit der die Kartusche 10 gegen das Flächenheizelement 4 gedrückt wird, desto geringer wird der thermische Übergangswiderstand zwischen dem Flächenheizelement 4 und der Kartusche 10. Ein geringer Wärmeübergangswiderstand führt dazu, dass eine große Wärmemenge von dem Flächenheizelement 4 in die Kartusche 10 transportiert wird und zur Erwärmung der aerosolbildenden Substanz 20 bereitsteht. Im Ergebnis wird in einer vorgegebenen Zeiteinheit eine große Menge Aerosol bereitgestellt. Dieses gilt im Vergleich zu einer Situation, in der eine im Vergleich zur vorherigen Situation geringere Kraft F auf das Betätigungselement 26 ausgeübt wird. Ist die Kraft F geringer, so ist der zwischen der ersten Flachseite 18a der Kartusche 10 und der Flachseite 8 des Flächenheizelements 4 wirkende Druck geringer und der thermische Übergangswiderstand zwischen dem Flächenheizelement 4 und der Kartusche 10 fällt entsprechend höher aus. Dementsprechend geht eine geringere Wärmemenge von dem Flächenheizelement 4 in die Kartusche 10 (und somit in die aerosolbildende Substanz 20) über und steht zur Erwärmung der aerosolbildenden Substanz 20 zur Verfügung. Es wird also im Vergleich eine geringere Menge Aerosol aus der aerosolbildenden Substanz 20 herausgelöst oder erzeugt. Durch eine Variation der Kraft F ist der Benutzer der Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 in der Lage, die gewünschte Aerosolmenge durch Veränderung der Kraft F selbst zu bestimmen und einzustellen.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 umfasst ferner beispielsweise einen Drucksensor 36, der zur Messung eines Werts des mittels des Betätigungselements 26 ausgeübten und zwischen der ersten Flachseite 18a der Kartusche 10 und der Flachseite 8 des Flächenheizelements 4 Drucks eingerichtet ist. Der Drucksensor 36 ist beispielsweise in einem kleinen Teilbereich, in dem das Flächenheizelement 4 ausgespart ist, angeordnet.
Alternativ kann dieser auch an einer anderen geeigneten Stelle angeordnet sein.
Durch eine Messung des Drucks kann auf den zwischen dem Flächenheizelement 4 und der Kartusche 10 vorliegenden thermischen Übergangswiderstand geschlossen werden. Wird ein hoher Druck gemessen, so geht eine große Wärmemenge von dem Flächenheizelement 4 in die Kartusche 10 über (da der Wärmeübergangswiderstand gering ist). Wird ein geringer Druck gemessen, so geht aufgrund des höheren thermischen Übergangswiderstands eine entsprechend geringere Wärmemenge von dem Flächenheizelement 4 in die Kartusche 10 über. Die Leistung des Flächenheizelements 4 kann entsprechend des gemessenen Drucks nachgeregelt werden. Geht eine große Wärmemenge in die Kartusche 10 über, so kann, um die gewünschte Temperatur des Flächenheizelements 4 (und der aerosolbildenden Substanz 20) aufrechtzuerhalten, die Leistung des Flächenheizelements 4 erhöht werden. Geht lediglich eine geringe Wärmemenge in die Kartusche 10 über, wird also ein geringer Druck mit dem Drucksensor 36 gemessen, so kann die Leistung des Flächenheizelements 4 verringert werden.
Zur Steuerung des Flächenheizelements 4 ist ferner insbesondere ein in 1 nicht dargestellter Temperatursensor vorgesehen. Dieser kann ein Teil des Flächenheizelements 4 selbst sein und wird über die ebenfalls nicht dargestellte Steuerung des Flächenheizelements 4 ausgelesen und ausgewertet. Gleiches gilt für den Drucksensor 36, dessen Werte ebenfalls mit der nicht dargestellten Steuerung des Flächenheizelements 4 oder der Steuerung der Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 ausgelesen und ausgewertet werden können.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, welches für sich genommen oder in Kombination mit den im Kontext des ersten Ausführungsbeispiels erläuterten technischen Merkmalen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen technischen Lehre darstellt.
2 zeigt eine weitere schematische und vereinfachte Querschnittsansicht einer weiteren Aerosolerzeugungsvorrichtung 2. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 umfasst ein erstes Flächenheizelement 4a und ein zweites Flächenheizelement 4b. Das erste Flächenheizelement 4a ist benachbart zu einer ersten Flachseite 18a der Kartusche 10 angeordnet. Das zweite Flächenheizelement 4b ist benachbart zu einer zweiten Flachseite 18b der Kartusche 10 angeordnet. Die Halterung 12 der dargestellten Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 umfasst einen ersten federgelagerten Rahmen 14a und einen gegenüberliegenden ebenfalls federgelagerten zweiten Rahmen 14b. Die beiden Rahmen 14a, 14b sind im dargestellten Querschnitt U-förmig ausgebildet. Die beiden Schenkel dieses U-förmigen Profils sind unterschiedlich lang. Die Rahmen 14a, 14b halten nicht nur die Kartusche 10, sondern auch die beiden Flächenheizelemente 4a, 4b. Die beiden Schenkel der im Querschnitt U-förmigen Rahmen 14a, 14b sind so ausgestaltet, dass derjenige Schenkel, welcher das Flächenheizelement 4a, 4b hält, lang genug ist, so dass ein Druck auf das Flächenheizelement 4a, 4b, und somit auf die Grenzfläche zwischen dem Flächenheizelement 4a, 4b und der jeweiligen Flachseite 18a, 18b der Kartusche 10, ausgeübt werden kann, bevor der andere Schenkel an dem Halterahmen 24 anschlägt. Ein solcher Anschlag kann zur Begrenzung eines maximalen Hubs gezielt vorgesehen sein. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass der Halterahmen 24 zu einem gewissen Grad kompressibei ausgestaltet ist. Auch durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass ein Druck auf die Grenzfläche zwischen den Flächenheizelementen 4a, 4b und den jeweiligen Flachseiten 18a, 18b der Kartusche 10 ausgeübt werden kann.
Die Halterung 12 umfasst einen Durchlass 38, der den Durchtritt von mit geschwungenen Pfeilen angedeutetem Aerosol 40 gestattet. Das Aerosol 40 tritt aus einer sich zwischen den beiden Flachseiten 18a, 18b der Kartusche 10 erstreckenden Seitenfläche 42 der Kartusche 10 in einen entlang der Halterung 12 verlaufenden Strömungskanal 34a, 34b aus. Es ist ein erster Strömungskanal 34a, beispielhaft dargestellt auf der linken Seite, und ein zweiter Strömungskanal 34b, beispielhaft dargestellt auf der rechten Seite, vorhanden. Das austretende Aerosol 40 gelangt in beide Strömungskanäle 34a, 34b, die gemeinsam einen entlang der Halterung 12 verlaufenden Strömungskanal 34 bilden.
Damit das Aerosol 40 an den Seitenflächen 42 der Kartusche 10 austreten kann und so das Aerosol 40 aus der aerosolbildenden Substanz 20 in den Strömungskanal 34 gelangt, ist auch ein Halterahmen 24 der Kartusche 10 mit einem geeigneten seitlichen Durchlass 38 versehen. Die Kartusche 10 wird auf ihren beiden Flachseiten 18a, 18b mit Hilfe der beiden Flächenheizelemente 4a, 4b erwärmt. Die einander gegenüberliegenden Flachseiten 18a, 18b der Kartusche 10 sind für das Aerosol 40 impermeabel, während die sich zwischen den beiden Flachseiten 18a, 18b erstreckenden Seitenflächen 42 für das Aerosol 40 permeabel (durchlässig) sind.
Die Halterung 12 ist über elastische Elemente 32 gegenüber dem Gehäuse 6 abgestützt. So wird eine Andruckkraft der beiden Flächenheizelemente 4a, 4b auf die jeweilige Flachseite 18a, 18b der Kartusche 10 ausgeübt.
Die in 1 und/oder die in 2 gezeigte Aerosolerzeugungsvorrichtung 2 können/kann außerdem wie folgt ausgestaltet sein.
Die Flächenheizelemente 4, bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel insbesondere auch beide Flächenheizelemente 4a, 4b, können einzeln ansteuerbare Flächenheizsegmente umfassen. Diese sind an den jeweiligen Flachseiten 8 der Flächenheizelemente 4, 4a, 4b angeordnet. Durch segmentweise Ansteuerung dieser Flächenheizelemente 4, 4a, 4b können unterschiedliche Bereiche der Kartusche 10 erwärmt werden. So ist es möglich, beispielsweise für jeden Zug des Konsumenten jeweils einen frischen Bereich der Kartusche 10 zu erwärmen und das Aerosol 40 aus der in diesem entsprechenden Bereich der Kartusche 10 vorhandenen aerosolbildenden Substanz 20 herauszulösen.
Das Flächenheizelement 4, 4a, 4b ist kein induktives Heizelement. Es handelt sich bevorzugt um ein Widerstandsheizelement. Die Flachseiten, und dies betrifft sowohl die Flachseiten 18a, 18b der Kartusche 10 als auch die Flachseiten 8 der Flächenheizelemente 4, 4a, 4b, sind bevorzugt plan.
3 zeigt in schematisch vereinfachter perspektivischer Darstellung eine Kartusche 10, die bevorzugt zur Verwendung in einer Aerosolerzeugungsvorrichtung 2, wie sie in den 1 oder 2 gezeigt ist, vorgesehen ist. Die Kartusche 10 bildet gemeinsam mit einer der gezeigten Aerosolerzeugungsvorrichtungen 2 ein Aerosolerzeugungssystem.
Der Rahmen 24 der gezeigten Kartusche 10 weist Aufnahmeöffnungen 44 auf, in denen die aerosolbildende Substanz 20 (in 3 nicht dargestellt) angeordnet ist. Bei der aerosolbildenden Substanz 20 handelt es sich bevorzugt um ein nicht festes, insbesondere pastoses, Tabakmaterial. Die in 3 obenliegende zweite Flachseite 18b der Kartusche 10 ist mit einer aromadichten Versiegelung 46, beispielsweise einer Alufolie, Kunststofffolie, Metallfolie oder dergleichen, versehen. In die Aufnahmeöffnungen 44 wird beispielsweise ein Einleger 48, in dem die aerosolbildende Substanz 20 vorhanden ist, eingelegt. Dieser Einleger 48 stellt ferner beispielsweise die in 1 gezeigte Innenverpackung 22 bereit. Die einzelnen Segmente der Kartusche 10, welche durch die einzelnen Aufnahmeöffnungen 44 definiert werden, können beispielsweise Segmente sein, denen einzeln ansteuerbare Flächenheizsegmente des Flächenheizelements 4 zugeordnet sind. So kann mit jedem einzelnen ansteuerbaren Flächenheizsegment die in einer Aufnahmeöffnung 44 vorhandene aerosolbildende Substanz 20 erwärmt werden.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
Bezugszeichenliste

2: Aerosolerzeugungsvorrichtung
4: Flächenheizelement
4a: erstes Flächenheizelement
4b: zweites Flächenheizelement
6: Gehäuse
8: Flachseite
10: Kartusche
12: Halterung
14: Rahmen
14a: erster Rahmen
14b: zweiter Rahmen
16: Wandabschnitt
18a: erste Flachseite
18b: zweite Flachseite
20: aerosolbildende Substanz
22: Innenverpackung
24: Halterahmen
26: Betätigungselement
28: Stempelkappe
30: Stempelfuß
32: elastisches Element
34: Strömungskanal
34a: erster Strömungskanal
34b: zweiter Strömungskanal
36: Drucksensor
38: Durchlass
40: Aerosol
42: Seitenfläche
42a: erste Seitenfläche
42b: zweite Seitenfläche
44: Aufnahmeöffnung
46: Versiegelung
48: Einleger
F: Kraft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3166425 B1 [0004]

Claims

Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) mit zumindest einem elektrisch betreibbaren Flächenheizelement (4) mit einer Flachseite (8) und mit einer Halterung (12) zur Aufnahme einer eine aerosolbildende Substanz (20) umfassenden flachen Kartusche (10) mit zwei einander gegenüberliegenden Flachseiten (18a, 18b), wobei die Halterung (12) die Kartusche (10) derart aufnimmt, dass eine der beiden Flachseiten (18a, 18b) der Kartusche (10) und die Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) benachbart zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (12) zumindest einen Durchlass (38) umfasst, der den Durchtritt von Aerosol (40) von einer sich zwischen den beiden Flachseiten (18a, 18b) erstreckenden Seitenfläche der Kartusche (10) in einen entlang der Halterung (12) verlaufenden Strömungskanal (34) ermöglicht.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Flächenheizelemente (4a, 4b) umfasst sind, die derart angeordnet sind, dass jeweils ein Flächenheizelement (4a, 4b) an einer der beiden Flachseiten (18a, 18b) der Kartusche (10) angeordnet ist.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein elastisches Element (32) umfasst ist, welches eine Andruckkraft auf das zumindest eine Flächenheizelement (4) ausübt, so dass die Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) mit der Andruckkraft gegen die Flachseite (18a, 18b) der Kartusche (10) gepresst wird.
Aerosolerzeugende flache Kartusche (10) mit zwei einander gegenüberliegenden Flachseiten (18a, 18b), zwischen denen eine aerosolbildende Substanz (20) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich zwischen den Flachseiten (18a, 18b) erstreckende Seitenfläche (42) für ein Aerosol (40) permeabel ist.
Kartusche (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche (10) prismenförmig ist und zwei einander gegenüberliegende großen Flachseiten (18a, 18b), zwei einander gegenüberliegende große Seitenflächen (42a, 42b) und zwei einander gegenüberliegende kleine Seitenflächen umfasst, wobei zumindest eine der beiden großen Seitenflächen (42a, 42b) für das Aerosol (40) permeabel ist.
Kartusche (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachseiten (18a, 18b) impermeabel für das Aerosol (40) sind.
Verwendung einer aerosolerzeugenden flachen Kartusche (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 in einer Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
Aerosolerzeugungssystem, umfassend eine Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und eine aerosolerzeugende flache Kartusche (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) mit zumindest einem elektrisch betreibbaren Flächenheizelement (4) mit einer Flachseite (8) und mit einer Halterung (12) zur Aufnahme einer eine aerosolbildende Substanz (20) umfassenden flachen Kartusche (10) mit zumindest einer Flachseite (18a, 18b), wobei die Halterung (12) die Kartusche (10) derart aufnimmt, dass eine erste Flachseite (18a) der Kartusche (10) und die Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) benachbart zueinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch ein Betätigungselement (26), mit dem ein zwischen der ersten Flachseite (18a) der Kartusche (10) und der Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) herrschender Druck veränderbar ist.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (26) einen Stempel umfasst, dessen Stempelkappe (28) unmittelbar oder mittelbar zum Verändern des Drucks betätigbar ist und dessen Stempelfuß (30) auf eine zweite Flachseite (18b) der Kartusche (10) wirkt.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges elektrisch betreibbares Flächenheizelement (4) umfasst ist und die Kartusche (10) zwei einander gegenüberliegende Flachseiten (18a, 18b) umfasst, wobei die dem Flächenheizelement (4) zugewandte erste Flachseite (18a) für das Aerosol (40) impermeabel ist und die gegenüberliegende zweite Flachseite (18b) der Kartusche (10) für Aerosol (40) permeabel ist, wobei der Stempelfuß (30) auf seiner der zweiten Flachseite (18b) zugewandten Unterseite einen Strömungskanal (34) aufweist.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (12) zumindest ein elastisches Element (32) umfasst, welches in seiner Ruhelage die erste Flachseite (18a) der Kartusche (10) und die Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) voneinander beabstandet hält, wobei mit dem Betätigungselement (26) entgegen der Rückstellkraft des elastischen Elements (32) die erste Flachseite (18a) der Kartusche (10) und die Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) in Kontakt bringbar sind.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch einen Drucksensor (36), der zur Messung eines Werts des mittels des Betätigungselements (26) ausgeübten und zwischen der ersten Flachseite (18a) der Kartusche (10) und der Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) herrschenden Drucks eingerichtet ist, wobei insbesondere außerdem eine Steuereinheit umfasst ist, in welcher der Wert des gemessenen Drucks vorhanden ist und welche dazu eingerichtet ist, eine Leistung des Flächenheizelements (4) in Abhängigkeit vom gemessenen Druck zu steuern und/oder zu regeln.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenheizelement (4) mehrere einzeln ansteuerbare Flächenheizsegmente umfasst, die in der Flachseite (8) des Flächenheizelements (4) angeordnet sind.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenheizelement (4) kein induktives Heizelement, insbesondere ein Widerstandsheizelement, ist.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Flachseite (8) des Heizelements (4) plan ist.
Aerosolerzeugende flache Kartusche (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 6, umfassend eine aerosolbildende Substanz (20) und zumindest eine Flachseite (18a, 18b), dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche (10) als aerosolbildende Substanz (20) ein nichtfestes, insbesondere pastoses, Tabakmaterial umfasst.
Aerosolerzeugungssystem, umfassend eine Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 16 und eine aerosolerzeugende flache Kartusche (10) nach Anspruch 17.
Verwendung einer aerosolerzeugenden flachen Kartusche (10) nach Anspruch 17 in einer Aerosolerzeugungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 16.