RU2646557C2

RU2646557C2 - Фитиль, выполненный с возможностью использования в электронном курительном изделии

Info

Publication number: RU2646557C2
Application number: RU2015129992A
Authority: RU
Inventors: Стефен Бенсон СИРС; Греди Ланс ДУЛИ; Дэвид Вильям ГРИФФИТ; Андриес Дон СЕБАСТЬЯН; И-пин ЧАН
Original assignee: Р. Дж. Рейнолдс Тобакко Компани
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2018-03-05
Also published as: JP2016509481A; US8910640B2; EP2950675A1; KR102154371B1; US20140209105A1; CN105072935B; RU2015129992A; EP2950675B1; KR20150113104A; JP6313787B2; WO2014120479A1; US9854847B2; US10258089B2; ES2657297T3; US20180000164A1; CN105072935A; US20150068541A1; HK1218238A1

Abstract

Изобретение относится к курительному изделию, которое содержит оболочку, содержащую внешнюю стенку и имеющую центральную ось, вытянутую вдоль длины указанной оболочки, фитиль, размещенный внутри указанной оболочки и выполненный в виде множества отдельных волокон, расположенных в конфигурации типа щетки, причем каждое из отдельных волокон содержит первый конец, прикрепленный к элементу удержания, и противоположный свободный конец; и композицию предшественника аэрозоля, причем: фитиль размещен внутри оболочки таким образом, что свободные концы волокон направлены к внутренней части оболочки и для капиллярного распространения композиции предшественника аэрозоля во внутреннем направлении относительно внешней стенки из элемента удержания по направлению к центральной оси; или фитиль размещен внутри оболочки таким образом, что свободные концы волокон направлены наружу от центральной оси и для капиллярного распространения композиции предшественника аэрозоля наружу от центральной оси по направлению к внешней стенке оболочки. Технический результат заключается в обеспечении ощущения курения с одновременным уменьшением сжигания табака и уменьшением доставки продуктов неполного сгорания и пиролиза. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Область техники

Настоящее раскрытие изобретения относится к доставляющим аэрозоль изделиям и их использованию для высвобождения табачных компонентов или других материалов в пригодной для вдыхания форме. Указанные изделия могут быть выполнены или извлечены из табака или иным образом содержать табак для потребления человеком.

Уровень техники

На протяжении многих лет было предложено множество курительных изделий в качестве усовершенствования курительных продуктов или альтернатив курительным продуктам, основанным на сжигании табака. Примеры указанных альтернатив включают устройства, в которых твердое или жидкое топливо сжигают для передачи тепла табаку или в которых используют химическую реакцию для создания такого источника тепла. В многочисленных источниках предложены различные курительные изделия разновидности, вырабатывающей ароматизированный пар, видимый аэрозоль или смесь ароматизированного пара и видимого аэрозоля. Некоторые из этих предложенных разновидностей курительных изделий содержат трубчатые секции или вытянутые в продольном направлении воздушные каналы.

Суть указанных усовершенствований курительных изделий или альтернатив курительным изделиям обычно состоит в том, чтобы вызывать ощущения, связанные с курением сигареты, сигары или трубки, без доставки значительных количеств продуктов пиролиза и неполного сгорания. С этой целью предложены многочисленные курительные продукты, генераторы аромата и медицинские ингаляторы, в которых используют электрическую энергию для испарения или нагревания летучего материала или создания ощущения курения сигареты, сигары или трубки без сжигания табака.

Общие примеры альтернативных курительных изделий описаны в патенте США №3258015 (Ellis и др.), патенте США №3356094 (Ellis и др.), патенте США №3516417 (Moses), патенте США №4347855 (Lanzelotti и др.), патенте США №4340072 (Bolt и др.), патенте США №4391285 (Burnett и др.), патенте США №4917121 (Riehl и др.), патенте США №4924886 (Litzinger) и патенте США №5060676 (Hearn и др). Во многих из этих разновидностей курительных изделий использован источник горючего топлива, который сгорает для вырабатывания аэрозоля и/или нагревания формирующего аэрозоль материала. См., например, уровень техники, указанный в патенте США №4714 082 (Banerjee и др.) и патенте США №4771795 (White и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок. См. также, например, разновидности курительных изделий, описанных в патенте США №4756318 (Clearman и др.), патенте США №4714082 (Banerjee и др.), патенте США №4771795 (White и др.), патенте США №4793365 (Sensabaugh и др.), патенте США №4917128 (Clearman и др.), патенте США №4961438 (Korte), патенте США №4966171 (Serrano и др.), патенте США №4969476 (Bale и др.), патенте США №4991606 (Serrano др.), патенте США №5020548 (Farrier и др.), патенте США №5033483 (Clearman и др.), патенте США №5040551 (Schlatter и др.), патенте США №5050621 (Crieghton и др.), патенте США №5065776 (Lawson), патенте США №5076296 (Nystrom и др.), патенте США №5076297 (Farrier и др.), патенте США №5099861 (Clearman и др.), патенте США №5105835 (Drewett и др.), патенте США №5105837 (Barnes и др.), патенте США №5115820 (Hauser и др.), патенте США №5148821 (Best и др.), патенте США №5159940 (Hayward и др.), патенте США №5178167 (Riggs и др.), патенте США №5183062 (Clearman и др.), патенте США №5211684 (Shannon и др.), патенте США №5240014 (Deevi и др.), патенте США №5240016 (Nichols и др.), патенте США №5345955 (Clearman и др.), патенте США №5551451 (Riggs и др.), патенте США №5595577 (Nichols и др.), патенте США №5819751 (Barnes и др.), патенте США №6089857 (Matsuura и др.), патенте США №6095152 (Beven и др.), патенте США №6578584 (Beven) и патенте США №6730832 (Dominguez), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок. Кроме того, определенные разновидности сигарет, использующие углеродсодержащие топливные элементы, коммерчески предлагались на рынке под зарегистрированными патентованными названиями «Premier» и «Eclipse» компанией «R.J. Reynolds Tobacco Company". См., например, разновидности сигарет, описанных в выпущенной компанией «R.J. Reynolds Tobacco Company" монографии (1988) «Химические и биологические исследования новых сигаретных прототипов, использующих нагревание табака вместо его сгорания» и в статье Inhalation Toxicology, 12:5, p. 1-58 (2000). См. также патентную публикацию США №2005/0274390 (Banerjee и др.), патентную публикацию США №2007/0215167 (Crooks и др.), патентную публикацию США №2010/0065075 (Banerjee и др.) и патентную публикацию США №2012/0042885 (Stone и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок.

В некоторых предложенных табачных продуктах в форме сигарет намеренно использовали табак в форме, которая не предназначалась для сжигания до любой существенной степени. См., например, патент США №4836225 (Sudoh), патент США №4972855 (Kuriyama и др.) и патент США №5293883 (Edwards), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок. Другие разновидности курительных изделий, такие как разновидности курительных изделий, вырабатывающих ароматизированные пары, подвергая табак или обработанный табак нагреву, производимому химическими или электрическими источниками тепла, описаны в патенте США №4848374 (Chard и др.), патентах США №4947874 и №4947875 (Brooks и др.), патенте США №5060671 (Counts и др.), патенте США №5146934 (Deevi и др.), патенте США №5224498 (Deevi), патенте США №5285798 (Banerjee и др.), патенте США №5357984 (Farrier и др.), патенте США №5 593792 (Farrier и др.), патенте США №5369723 (Counts), патенте США №5 692525 (Counts и др.), патенте США №5865185 (Collins и др.), патенте США №5878752 (Adams и др.), патенте США №5880439 (Deevi и др.), патенте США №5915387 (Baggett и др.), патенте США №5934289 (Watkins и др.), патенте США №6033623 (Deevi и др.), патенте США №6053176 (Adams и др.), патенте США №6164287 (White), патенте США №6289898 (Fournier и др.), патенте США №6615840 (Fournier и др.), патентной публикации США №2003/0131859 (Li и др.), патентной публикации США №2005/0016549 (Banerjee и др.) и патентной публикации США №2006/0185687 (Hearn и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок.

Определенные попытки были предприняты для доставки паров, спреев или аэрозолей, например, обладающих ароматизаторами и/или никотином или содержащих их. См., например, разновидности устройств, сформулированных в патентах США №4190046 (Virag), №4284089 (Ray), №4635651 (Jacobs), №4735217 (Gerth и др.), №4800903 (Ray и др.), №5388574 (Ingebrethsen и др.), №5799663 (Gross и др.), №6532965 (Abhulimen и др.) и №6598607 (Adiga и др.) и в Европейском патенте №1618803 (Hon), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок См. также патент США №7117867 (Сох и др.) и устройства, описанные на веб-сайте www.e-cig.com, содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок.

Другие характерные сигареты или курительные изделия, которые были описаны и в некоторых случаях выпущены на рынок, включают изделия, описанные в патенте США №4922901 (Brooks и др.), патенте США №5249586 (Morgan и др.), патенте США №5388594 (Counts и др.), патенте США №5666977 (Higgins и др.), патенте США №6196218 (Voges), патенте США №6810883 (Felter и др.), патенте США №6854461 (Nichols), патенте США №7832410 (Hon), патенте США №7513253 (Kobayashi), патенте США №7726320 (Robinson и др.), патенте США №7896006 (Hamano), патенте США №6772756 (Shayan), патентной публикации США №2009/0095311 (Hon), патентных публикациях США №2006/0196518, №2009/0126745 и №2009/0188490 (Hon), патентной публикации США №2009/0272379 (Thorens и др.), патентных публикациях США №2009/0260641 и №2009/0260642 (Monsees и др.), патентных публикациях США №2008/0149118 и №2010/0024834 (Oglesby и др.), патентной публикации США №2010/0307518 (Wang) и в патенте WO №2010/091593 (Hon). Дополнительные примеры включают электронные сигаретные продукты, доступные на рынке под названиями ACCORD^®, HEATBAR™, HYBRID CIGARETTE^®, VEGAS™, E-GAR™, C-GAR™, E-MYSTICK™, испаритель IOLITE^®, GREEN SMOKE^®, BLU™ Cigs, WHITE CLOUD^® Cirrus, V2CIGS™, SOUTH BEACH SMOKE™, SMOKETIP^®, SMOKE STIK^®, NJOY^®, LUCI^®, Royal Blues, SMART SMOKER^®, SMOKE ASSIST^®, Knight Sticks, GAMUCCI^®, InnoVapor, SMOKING EVERYWHERE^®, Crown 7, CHOICE™ NO. 7™, VAPORKING^®, EPUFFER^®, LOGIC™ ecig, VAPOR4LIFE^®, NICOTEK^®, METRO^®, VUSE^®и PREMIUM™.

Курительные изделия, использующие заменяющие табак материалы, и курительные изделия, использующие источники тепла, отличные от сгорания скрошенного табака, для образования паров со вкусом табака или видимых аэрозолей со вкусом табака, не достигли заметного коммерческого успеха. Изделия, вырабатывающие вкус и ощущение курения посредством электрического нагревания табака, в частности, имеют недостаток в несогласованном выпуске ароматизаторов или других пригодных для вдыхания материалов. Курительные устройства с электрическим нагревом во многих случаях также были ограничены требованием наличия наружного устройства нагревания, что было неудобным и отвлекало от процесса курения. Таким образом, существует потребность в курительном изделии, которое обеспечивает ощущение курения сигареты, сигары или трубки без значительного сжигания табака, без необходимости в действующем на основе сжигания источнике тепла и без доставки в обязательном порядке значительных количеств продуктов неполного сгорания и пиролиза.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предлагает курительное изделие и способы его использования для управляемой доставки компонентов предшественника аэрозоля. В частности, в настоящей заявке описано изделие, содержащее один или большее количество фитилей для использования при выпаривании или переводе в аэрозольное состояние композиции для получения нужного для пользователя изделия результата. Такой результат может представлять собой достижение восприятия, по существу аналогичного курению обычной сигареты, или достижение доставки аромата и т.п.

В различных вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие согласно настоящему раскрытию может содержать фитиль, выполненный в виде множества отдельных волокон, ориентированных в виде конфигурации типа щетки. В частности, отдельные волокна фитиля могут содержать первый конец, прикрепленный к элементу удержания, и противоположный свободный конец.

В дополнение к фитилю курительное изделие может также содержать полую оболочку, причем волокна фитиля размещены внутри нее. Например, полая оболочка может быть выполнена в виде внешней оболочкой картриджа. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения волокна могут быть размещены внутри полой оболочки таким образом, что свободные концы волокон направлены к внутренней части полой оболочки. В частности, волокна могут быть размещены круговым образом вокруг сегмента внутренней поверхности полой оболочки (то есть, вдоль части длины оболочки или вдоль всей длины оболочки). Волокна могут по существу образовывать единый однородный фитиль. В других вариантах реализации настоящего изобретения волокна могут образовывать множество отдельных фитилей, в которых волокна могут быть охарактеризованы как круговым образом размещенные вокруг множества сегментов внутренней поверхности полой оболочки. Таким образом, ряд отдельных фитилей может быть размещен вдоль длины полой оболочки, причем волокна этих фитилей имеют свободные концы, направленные к внутренней части полой оболочки. В дополнение к круговой ориентации волокна могут быть ориентированы в осевом направлении вдоль длины полой оболочки. Такая осевая ориентация может быть по существу прямой линией. В соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения осевая ориентация может быть по существу спиральной или любой другой ориентацией, которая по существу не определяет прямую линию. Волокна фитилей могут быть присоединены к элементу удержания случайным образом или по определенной схеме. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения волокна могут быть ориентированы в виде множества рядов.

В других вариантах реализации настоящего изобретения волокна фитиля могут быть размещены вокруг центральной оси полой оболочки таким образом, что свободные концы волокон направлены наружу к внешней стенке полой оболочки. В таких вариантах реализации курительное изделие далее может дополнительно содержать центральный элемент, проходящий вдоль центральной оси через по меньшей мере часть длины полой оболочки. Центральный элемент может быть выполнен в виде резервуара и/или элемента удержания волокон. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения волокна могут быть круговым образом размещены вокруг сегмента центрального элемента. И снова, в определенных вариантах реализации настоящего изобретения волокна могут быть круговым образом размещены вокруг множества сегментов центрального элемента. Ширина сегмента, где присутствует фитиль, может быть различной, и фитили различной ширины могут быть использованы в одном и том же изделии. В других вариантах реализации настоящего изобретения волокна фитиля могут быть ориентированы в осевом направлении вдоль длины центрального элемента. Аналогично фитилю с капиллярным распространением во внутреннем направлении, осевая ориентация фитилей с капиллярным распространением во внешнем направлении может быть различной. В частности, осевая ориентация может представлять собой по существу прямую линию. В соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения осевая ориентация может быть по существу спиральной, и также могут иметь место другие не представляющие собой прямую линию ориентации. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения волокна могут быть ориентированы в виде множества рядов. Хотя фитили с капиллярным распространением во внешнем направлении были определены отдельно от фитилей с капиллярным распространением во внутреннем направлении, совершенно понятно, что любая комбинация различных фитилей с капиллярным распространением во внешнем и внутреннем направлениях может быть использована в одном курительном изделии.

Физическая ориентация волокон в фитилях может быть различной. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения волокна в одном фитиле могут быть по существу одинаковыми по длине. В других вариантах реализации настоящего изобретения волокна одного фитиля могут быть разными по длине. При использовании разных длин длины волокон могут быть выбраны по определенной схеме.

В дополнение к фитилю полая оболочка курительного изделия может также содержать композицию предшественника аэрозоля. Предпочтительно функциональное размещение фитиля внутри курительного изделия с его контактом по существу с композицией предшественника аэрозоля (то есть, волокна фитилей имеют связь по текучей среде с композицией предшественника аэрозоля). Композиция предшественника аэрозоля может быть выполнена в виде жидкости или геля при условиях окружающей среды.

В определенных вариантах реализации настоящего изобретения элемент удержания, к которому присоединены концы волокон, может быть выполнен в виде резервуара, а композиция предшественника аэрозоля может быть удержана в резервуаре. Таким образом, волокна могут состоять в непосредственном контакте с резервуаром. Резервуар и фитиль могут иметь место только вдоль сегмента полой оболочки или могут иметь место вдоль всей длины полой оболочки. При желании может быть использовано множество резервуаров, и резервуары могут быть выполнены вдоль множества сегментов полой оболочки, причем каждый сегмент имеет определенную ширину. Отдельные фитили могут быть затем скомбинированы с множеством резервуаров. В качестве альтернативы может быть использован один резервуар, а множество отдельных фитилей может иметь место на множестве различных сегментов резервуара.

В других вариантах реализации настоящего изобретения элемент удержания, к которому присоединены концы волокон, может быть отличным от резервуара. В таких вариантах реализации курительное изделие может, таким образом, содержать композицию предшественника аэрозоля, сохраняемую в резервуаре, а также может содержать элемент удержания, к которому присоединены волокна. Предпочтительна ориентация элемента удержания относительно резервуара таким образом, что волокна фитиля связаны по текучей среде с резервуаром. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения это может быть достигнуто посредством внедрения элемента удержания внутрь резервуара. Более сложные расположения также охвачены изобретением. Например, элемент удержания может быть выполнен полым, и волокна могут проходить через внешнюю стенку полого элемента удержания и во внутреннюю полость. Полый элемент удержания затем может быть присоединен к резервуару, например, посредством соответствующего трубопровода, так что жидкая композиция предшественника аэрозоля из резервуара может быть перемещена в полый элемент удержания, чтобы быть перемещенной волокнами из полого элемента удержания. При желании может быть использовано активное накачивание жидкости, или один или большее количество клапанов могут быть использованы для управления потоком жидкости из резервуара в элемент удержания.

Курительное изделие согласно раскрытию настоящего изобретения может дополнительно содержать нагреватель. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения нагреватель может быть выполнен в виде резистивной нагревательной проволоки. Такая нагревательная проволока может быть расположена вместе с волокнами фитиля для обеспечения управляемого нагревания композиции предшественника аэрозоля, перемещаемой волокнами. Например, нагревательная проволока может быть, по меньшей мере частично, переплетена с волокнами фитиля. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения нагревательная проволока может быть фактически вплетена в волокна фитиля. Методы машинного ткачества могут быть использованы для вплетения нагревательной проволоки в волокна. При желании одна нагревательная проволока может быть использована и переплетена с волокнами случайным образом или по определенной схеме таким образом, чтобы достичь необходимого нагревания волокон. В других вариантах реализации настоящего изобретения нагреватель может содержать множество резистивных нагревательных проволок. Таким образом, две или большее количество нагревательных проволок может быть сплетено с волокнами одного фитиля. В качестве альтернативы различные нагревательные проволоки могут быть переплетены с волокнами фитиля. Например, первая проволока нагревателя может контактировать с первым сегментом фитиля, а вторая проволока нагревателя может контактировать со вторым сегментом фитиля. Точно так же первая проволока нагревателя может контактировать с первым набором волокон, а вторая проволока нагревателя может контактировать со вторым набором волокон. Таким образом, различные нагревательные проволоки могут быть использованы с одним фитилем или могут быть использованы с различными фитилями. Это может быть полезно для обеспечения управляемых композиции и доставки аэрозоля. Например, первый набор волокон (например, конкретный фитиль или конкретный сегмент фитиля) может быть приспособлен для перемещения первого материала предшественника аэрозоля, а второй набор волокон (например, конкретный фитиль или конкретный сегмент фитиля) может быть приспособлен для перемещения второго материала предшественника аэрозоля. Это может быть достигнуто, например, посредством разбиения на сегменты одного резервуара таким образом, что различные материалы предшественника аэрозоля запасены в отдельных сегментах резервуара, или посредством обеспечения множества отдельных резервуаров, связанных по текучей среде с различными наборами волокон или с различными фитилями.

При использовании множества нагревательных проволок первая проволока нагревателя и вторая проволока нагревателя способны обеспечивать различные режимы нагревания. Например, компонент системы управления курительного изделия может быть приспособлен для подачи электрического тока к проволоке таким образом, что режим нагревания может быть определен одним или большим количеством параметров из температуры нагревания, скорости нагревания и полного времени нагревания.

На основе вышеупомянутого можно заметить, что настоящее раскрытие обеспечивает разнообразные конструкции фитиля, которые приспособлены для достижения конкретного перемещения композиции предшественника аэрозоля. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие может содержать фитиль, размещенный внутри полой оболочки для перемещения материала предшественника аэрозоля во внутреннем направлении от наружной стенки полой оболочки к центральной оси, вытянутой вдоль длины полой оболочки. В других вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие может содержать фитиль, размещенный внутри полой оболочки для перемещения материала предшественника аэрозоля во внешнем направлении от центральной оси, вытянутой вдоль длины полой оболочки, к наружной стенке полой оболочки. Курительное изделие также может содержать множество дополнительных компонентов, таких как источник электроэнергии и компонент системы управления, например, приводимый в действие затяжкой датчик или емкостный датчик.

В других вариантах реализации настоящего изобретения также охвачены способы образования аэрозоля в курительном изделии. В частности, способ может включать инициирование электрического тока из источника электроэнергии внутри курительного изделия к резистивной нагревательной проволоке внутри курительного изделия, причем нагревательная проволока сплетена с фитилем, образованным из множества отдельных волокон, ориентированных конфигурации типа щетки, для принуждения к нагреванию нагревательной проволоки и композиции предшественника аэрозоля, перемещаемой фитилем. Курительное изделие может содержать одну нагревательную проволоку из множества нагревательных проволок. Например, две или большее количество нагревательных проволок могут быть одновременно нагреты для нагревания одного фитиля или множества фитилей. В частности, курительное изделие может быть приспособлено для отдельного нагревания двух или большего количества отдельных компонентов композиции предшественника аэрозоля при использовании двух или большего количества отдельных нагревательных проволок, нагреваемых отдельно или одновременно. При одновременном нагреве нагревательные проволоки могут получать электрический ток из источника электроэнергии при различных условиях, так что нагревательные проволоки нагреты до различных температур или нагреты в течение различных промежутков времени. В качестве альтернативы две или большее количество нагревательных проволок могут быть нагреты в определенной последовательности или по определенной схеме.

Настоящее изобретение включает, без ограничения, следующие варианты реализации.

Вариант 1 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие, содержащее фитиль, выполненный в виде множества отдельных волокон, ориентированных в конфигурации типа щетки.

Вариант 2 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором каждое из отдельных волокон фитиля содержит первый конец, прикрепленный к элементу удержания, и противоположный свободный конец.

Вариант 3 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, дополнительно содержащее полую оболочку, причем волокна фитиля размещены внутри нее.

Вариант 4 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна размещены таким образом, что свободные концы волокон направлены по направлению к внутренней части полой оболочки.

Вариант 5 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна размещены круговым образом вокруг сегмента внутренней поверхности полой оболочки.

Вариант 6 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна размещены круговым образом вокруг множества сегментов внутренней поверхности полой оболочки.

Вариант 7 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна ориентированы в осевом направлении вдоль длины полой оболочки.

Вариант 8 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором осевая ориентация может быть по существу прямой линией.

Вариант 9 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором осевая ориентация является по существу спиральной.

Вариант 10 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна ориентированы в виде множества рядов.

Вариант 11 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна размещены вокруг центральной оси полой оболочки таким образом, что свободные концы волокон направлены наружу к внешней стенке полой оболочки.

Вариант 12 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, дополнительно содержащее центральный элемент, проходящий вдоль центральной оси на протяжении по меньшей мере части длины полой оболочки.

Вариант 13 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна круговым образом размещены вокруг сегмента центрального элемента.

Вариант 14 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна круговым образом размещены вокруг множества сегментов центрального элемента.

Вариант 15 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна ориентированы в осевом направлении вдоль длины центрального элемента.

Вариант 16 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором осевая ориентация представляет собой по существу прямую линию.

Вариант 17 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором осевая ориентация по существу спиральная.

Вариант 18 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна ориентированы в виде множества рядов.

Вариант 19 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна по существу одинаковы по длине.

Вариант 20 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором волокна выполнены разными по длине.

Вариант 21 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором длины волокон выбраны по определенной схеме.

Вариант 22 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, дополнительно содержащее композицию предшественника аэрозоля.

Вариант 23 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором фитиль функционально размещен внутри курительного изделия по существу в контакте с композицией предшественника аэрозоля.

Вариант 24 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором композиция предшественника аэрозоля выполнена в виде жидкости или геля при условиях окружающей среды.

Вариант 25 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором элемент удержания выполнен в виде резервуара, и в котором композиция предшественника аэрозоля удержана в резервуаре.

Вариант 26 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором резервуар обеспечен во множестве сегментов.

Вариант 27 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором фитиль обеспечен во множестве сегментов.

Вариант 28 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором изделие содержит резервуар, отличный от элемента удержания, и в котором композиция предшественника аэрозоля удержана в резервуаре.

Вариант 29 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, дополнительно содержащее нагреватель.

Вариант 30 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором нагреватель содержит резистивную нагревательную проволоку.

Вариант 31 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором нагревательная проволока, по меньшей мере частично, переплетена с волокнами фитиля.

Вариант 32 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором нагревательная проволока вплетена в волокна фитиля.

Вариант 33 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором нагреватель содержит множество резистивных нагревательных проволок.

Вариант 34 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором первая проволока нагревателя контактирует с первым сегментом фитиля, а вторая проволока нагревателя контактирует со вторым сегментом фитиля.

Вариант 35 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором первый сегмент фитиля приспособлен для перемещения первого материала предшественника аэрозоля, а второй сегмент фитиля приспособлен для перемещения второго материала предшественника аэрозоля.

Вариант 36 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором первая проволока нагревателя и вторая проволока нагревателя обеспечивают различные режимы нагревания.

Вариант 37 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором режимы нагревания определены одним или большим количеством параметров из температуры нагревания, скорости нагревания и полного времени нагревания.

Вариант 38 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, содержащее фитиль, размещенный внутри полой оболочки для перемещения материала предшественника аэрозоля во внутреннем направлении от наружной стенки полой оболочки к центральной оси, вытянутой вдоль длины полой оболочки.

Вариант 39 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, содержащее фитиль, размещенный внутри полой оболочки для перемещения материала предшественника аэрозоля во внешнем направлении от центральной оси, вытянутой вдоль длины полой оболочки, к наружной стенке полой оболочки.

Вариант 40 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, дополнительно содержащее источник электроэнергии.

Вариант 41 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, дополнительно содержащее компонент системы управления.

Вариант 42 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором компонент системы управления представляет собой приводимый в действие затяжкой датчик.

Вариант 43 реализации настоящего изобретения: Курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором компонент системы управления представляет собой емкостный датчик.

Вариант 44 реализации настоящего изобретения: Способ образования аэрозоля в курительном изделии, включающий инициирование электрического тока из источника электроэнергии внутри курительного изделия к резистивной нагревательной проволоке внутри курительного изделия, причем нагревательная проволока сплетена с фитилем, образованным из множества отдельных волокон, ориентированных в конфигурации типа щетки, для принуждения к нагреванию нагревательной проволоки и композиции предшественника аэрозоля, перемещаемой фитилем.

Вариант 45 реализации настоящего изобретения: Способ согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором курительное изделие содержит множество нагревательных проволок.

Вариант 46 реализации настоящего изобретения: Способ согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором осуществляют одновременный нагрев двух или большего количества нагревательных проволок.

Вариант 47 реализации настоящего изобретения: Способ согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит две или большее количество отдельных компонентов, и в котором осуществляют отдельный нагрев отдельных компонентов композиции предшественника аэрозоля одновременно нагреваемыми нагревательными проволоками.

Вариант 48 реализации настоящего изобретения: Способ согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором одновременно нагреваемые нагревательные проволоки получают электрический ток из источника электроэнергии при различных условиях таким образом, что нагревательные проволоки нагреты до различных температур или нагреты в течение различных промежутков времени.

Вариант 49 реализации настоящего изобретения: Способ согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения, в котором нагрев двух или большего количества нагревательных проволок осуществляют в определенной последовательности или по определенной схеме.

Краткое описание чертежей

После предшествующего описания изобретения в общих терминах теперь будут сделаны ссылки на прилагаемые чертежи, которые не обязательно вычерчены в масштабе, и на которых:

На фиг. 1 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, на котором часть внешней оболочки изделия срезана для открытия внутренних компонентов изделия;

На фиг. 2 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, на котором изделие содержит управляющий корпус и картридж, выполненные с возможностью соединения друг с другом и отсоединения друг от друга;

На фиг. 3 показано поперечное сечение взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, показывающее нагревательный элемент в контакте с фитилем, выполненным из множества волокон, круговым образом размещенных вокруг сегмента внутренней поверхности полой оболочки курительного изделия;

На фиг. 4 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, показывающий частично срезанную оболочку, выявляющую внутри нее множество резервуаров с круговым образом ориентированными волокнами, образующими фитиль с капиллярным распространением во внутреннем направлении, прикрепленный к ним;

На фиг. 5 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, показывающий полую оболочку с частично прозрачной внешней стенкой и содержащий в ней множество ориентированных в осевом направлении фитилей, выполненных из множества отдельных волокон в конфигурации с капиллярным распространением во внутреннем направлении, причем фитили имеют связь по текучей среде с резервуаром;

На фиг. 6 показано поперечное сечение взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, показывающее резервуар вокруг внутренней окружности полой оболочки, причем резервуар содержит множество фитилей, связанных с ним по текучей среде, и фитили выполнены из множества отдельных волокон, соединенных с элементом удержания на первом конце и имеющих второй, свободный конец, ориентированный в конфигурации капиллярного распространения во внутреннем направлении;

На фиг. 7 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, показывающий полую оболочку с частично прозрачной внешней стенкой, причем полая оболочка имеет здесь спиральный, ориентированный в осевом направлении резервуар, имеющий множество отдельных волокон, связанных с ним по текучей среде, и образующий фитиль с капиллярным распространением во внутреннем направлении;

На фиг. 8 показано поперечное сечение взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, показывающее центральный элемент внутри полой оболочки, причем центральный элемент работает в качестве резервуара и имеет множество фитилей, связанных с ним по текучей среде, а фитили выполнены из множества отдельных волокон, присоединенных к элементу удержания и ориентированных в конфигурации капиллярного распространения во внешнем направлении;

На фиг. 9 показано поперечное сечение взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, показывающее центральный элемент внутри полой оболочки, причем центральный элемент работает в качестве резервуара и имеет множество фитилей, связанных с ним по текучей среде, а фитили выполнены из множества отдельных волокон, присоединенных к центральному элементу на первом конце и имеющих второй, свободный конец, расположенных в конфигурации капиллярного распространения во внешнем направлении;

На фиг. 10 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно настоящему изобретению, показывающий полую оболочку с частично прозрачной внешней стенкой, содержащей внутри нее множество ориентированных в осевом направлении фитилей, выполненных из множества отдельных волокон, ориентированных в конфигурации капиллярного распространения во внешнем направлении, а фитили связаны по текучей среде с центральным элементом, работающим в качестве резервуара.

Подробное описание изобретения

Ниже настоящее изобретение будет теперь описано более подробно со ссылками на взятые в качестве примера варианты его реализации. Эти взятые в качестве примера варианты реализации описаны таким образом, чтобы это описание изобретения было тщательным и полным и полностью показывало объем изобретения специалистам в данной области техники. Действительно, настоящее изобретение может быть выполнено во многих различных формах и не должно быть рассмотрено как ограниченное рассматриваемыми в настоящей заявке вариантами реализации; скорее эти варианты реализации предложены таким образом, что это раскрытие изобретения удовлетворяет применимым юридическим требованиям. При использовании в описании изобретения и в приложенных пунктах формулы изобретения одиночные формы включают и множественные формы, если контекст явно не указывает на иное.

Настоящее изобретение предлагает изделия, использующие электрическую энергию для нагрева материала (предпочтительно, без сжигания материала в любой существенной степени) с образованием пригодной для вдыхания субстанции, причем изделия выполнены достаточно компактными, чтобы их можно было считать «переносными» устройствами. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения изделия могут, в частности, быть охарактеризованы как курительные изделия. При использовании в настоящей заявке этот термин предназначен для изделия, обеспечивающего вкус и/или ощущение (например, тактильное или вкусовое) курения сигареты, сигары или трубки без фактического сгорания любого компонента изделия. Термин «курительное изделие» не обязательно указывает, что при использовании указанное изделие образует дым в смысле побочного продукта сгорания или пиролиза. Скорее, курение имеет отношение к физическому действию индивидуума во время использования указанного изделия, например, к удержанию изделия в руке, сосанию одного конца изделия и вдыханию из изделия. Согласно дополнительным вариантам реализации изделия согласно настоящему изобретению могут быть охарактеризованы как изделия, вырабатывающие пар, распыляющие аэрозоль или доставляющие лекарственные препараты. Таким образом, данные изделия могут быть использованы для выработки одного или большего количества субстанций в состоянии, пригодном для вдыхания. Согласно другим вариантам реализации пригодная для вдыхания субстанция может по существу быть в виде пара (т.е., находиться в газовой фазе при температуре ниже ее критической точки). Согласно другим вариантам реализации пригодная для вдыхания субстанция может быть в виде аэрозоля (т.е., в виде суспензии мелких твердых частиц или капель жидкости в газе). Физическая форма пригодной для вдыхания субстанции не обязательно ограничена природой изделий согласно настоящему изобретению, а скорее зависит от природы среды и непосредственно пригодной для вдыхания субстанции, независимо от того, существует ли она в виде пара или в аэрозольном состоянии. В некоторых вариантах реализации указанные термины могут быть взаимозаменяемыми. Таким образом, для простоты изложения термины, использованные для описания настоящего изобретения, могут быть поняты как взаимозаменяемые, если однозначно не указано иное.

В качестве одной особенности настоящее изобретение предлагает курительное изделие. Курительное изделие обычно может содержать множество компонентов, размещенных внутри удлиненного корпуса, который может быть выполнен в виде одной цельной оболочки или который может быть выполнен в виде двух или большего количества отделяемых частей. Например, курительное изделие согласно одному варианту реализации настоящего изобретения может содержать оболочку (то есть, удлиненный корпус), которая может быть выполнена по существу трубчатой по форме, то есть, напоминающей форму обычной сигареты или сигары. Внутри такой оболочки могут быть расположены все компоненты курительного изделия (один или большее количество которых могут быть выполнены заменяемыми). В других вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие может содержать две оболочки, которые соединены и выполнены разделяемыми. Например, управляющий корпус может содержать оболочку, содержащую один или большее количество компонентов многократного использования и имеющую конец, разъединяемым образом прикрепленный к картриджу. Картридж может содержать оболочку, содержащую один или большее количество одноразовых компонентов и имеющую конец, разъединяемым образом прикрепленный к управляющему корпусу. Более конкретные расположения компонентов внутри одной оболочки или внутри отделяемого управляющего корпуса и картриджа очевидны в свете приведенного в настоящей заявке дальнейшего раскрытия изобретения.

Курительные изделия, пригодные согласно настоящему изобретению, в частности могут содержать некоторую комбинацию источника энергии (то есть, источника электрической энергии), одного или большего количества компонентов системы управления (например, предназначенных для управления/инициирования/регулировки потока электроэнергии из источника энергии к одному или большему количеству других компонентов изделия), нагревательного компонента и композиции предшественника аэрозоля. Кроме того, курительное изделие может содержать определенный путь воздушного потока через изделие таким образом, что аэрозоль, вырабатываемый изделием, может быть извлечен оттуда пользователем, затягивающимся изделием. Ориентация компонентов внутри изделия может быть различной. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может быть размещена около конца изделия, ближайшего ко рту пользователя, чтобы максимизировать доставку аэрозоля пользователю. Однако не исключены и другие конфигурации. Обычно нагревательный компонент может быть размещен достаточно близко от композиции предшественника аэрозоля, чтобы теплота от нагревательного компонента могла испарять материал предшественника аэрозоля (а также один или большее количество ароматизаторов, медикаментов и т.п., которые могут быть аналогичным образом предоставлены для доставки пользователю) и образовывать аэрозоль для доставки пользователю. При нагреве нагревательным элементом композиции предшественника аэрозоля происходит формирование, выпуск или выработка аэрозоля (содержащего один или большее количество компонентов композиции предшественника аэрозоля) в физической форме, подходящей для вдыхания пользователем. Следует иметь ввиду, что вышеиспользованные термины предназначены быть взаимозаменяемыми. Как таковые, термины «выпускать, вырабатывать и формировать» могут быть взаимозаменяемыми, термины «выпускающий, вырабатывающий и формирующий» могут быть взаимозаменяемыми, термины «выпускает, вырабатывает и формирует» могут быть взаимозаменяемыми, и термины, «выпущенный, выработанный и сформированный» могут быть взаимозаменяемыми. В частности, один или большее количество компонентов композиции предшественника аэрозоля превращены в пар и смешаны с воздухом с образованием аэрозоля для вдыхания пользователем.

Как показано на фиг. 1, курительное изделие 10 согласно настоящему изобретению обычно может содержать оболочку 15 и множество компонентов, размещенных внутри оболочки. Изделие может быть охарактеризовано как содержащее ротовой конец 11 (т.е. конец, через который пользователь может выполнять вдох для вдыхания аэрозоля из изделия) и дальний конец 12. Показанное изделие выполнено как одно цельное устройство (однако линия А показывает дополнительную линию разграничения, вдоль которой устройство может быть разделено на две отдельные компоненты, которые объединены вместе или разъединяемым образом, или постоянно, например, посредством склеивания). Как будет ясно из приведенного в настоящей заявке дальнейшего раскрытия, в предпочтительных дальнейших вариантах реализации изделия оно выполнено из двух или большего количества съемных блоков, каждый из которых содержит отдельные компоненты изделия. Различные компоненты, показанные в варианте реализации настоящего изобретения согласно фиг. 1, могут присутствовать в других вариантах реализации, включая варианты реализации, выполненные из множества блоков.

Согласно изобретению изделие 10 может иметь общую форму, которая может быть определена как по существу стержнеобразная или по существу трубчатая или по существу цилиндрическая. Как показано на фиг. 1, изделие обладает по существу круглым поперечным сечением, однако другие формы поперечного сечения (например, овал, квадрат, треугольник и т.д.) также охвачены настоящим раскрытием изобретения. Такая формулировка, описывающая физическую форму изделия, может также быть применена к индивидуальным блокам изделия в вариантах реализации настоящего изобретения, содержащих множество блоков, таких как управляющий корпус и картридж.

Оболочка 15 курительного изделия 10 может быть выполнена из любого материала, подходящего для образования и поддержания соответствующей конформации, например, трубчатой формы, и для удержания в ней соответствующих компонентов изделия. Оболочка может быть выполнена в виде одной стенки, как показано на фиг. 1. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения оболочка может быть выполнена из термостойкого материала (естественного или синтетического) для сохранения ее структурной целостности, например, отсутствия деградации, по меньшей мере при температуре, равной температуре нагрева резистивным нагревательным элементом, как далее описано в настоящей заявке. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения может быть использован термостойкий полимер или металл (например, нержавеющая сталь). В других вариантах реализации настоящего изобретения оболочка может быть выполнена из бумаги, например, бумаги, выполненной по существу в виде трубочки. Как далее описано в настоящей заявке, оболочка, например, бумажная трубочка, может содержать один или большее количество связанных друг с другом слоев, которые по существу предотвращают перемещение тепла или пара через них. В одном примере слой алюминиевой фольги может быть нанесен на одну поверхность оболочки. Также могут быть использованы керамические материалы.

Как отмечено в варианте реализации настоящего изобретения согласно фиг. 1, курительное изделие 10 обычно содержит компонент 20 электронного управления, датчик 30 потока и батарею 40, причем эти компоненты могут быть размещены в разном порядке внутри изделия. Хотя это не показано явно, совершенно понятно, что изделие 10 может при необходимости содержать электропроводку для подачи электропитания от батареи 40 к другим компонентам и выполнения связи между компонентами для соответствующего выполнения необходимых функций, обеспечиваемых изделием.

Батарея 40 представляет собой один пример источника электроэнергии (или источников электроэнергии), который может иметь место для подачи электрического тока, достаточного для реализации различных функциональных особенностей в отношении изделия, например, электропитания элементов нагревателя, электропитания индикаторов, электропитания внутренней электрической схемы и т.п. Источник энергии может принимать различные варианты реализации. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения источник энергии способен подавать достаточную мощность для быстрого нагрева резистивного нагревателя для обеспечения образования аэрозоля и энергопитания изделия при его использовании в течение необходимой продолжительности времени. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения источник энергии доведен до требуемого размера для удобного размещения его внутри изделия. Примеры пригодных источников энергии включают литий-ионные батареи, которые предпочтительно выполнены перезаряжаемыми (например, перезаряжаемая батарея на основе двуокиси лития-марганца). В частности, могут быть использованы литиевые полимерные батареи. Также могут быть использованы другие разновидности батарей, например, никель-кадмиевые батареи типа N50-AAA CADNICA. Другие примеры батарей, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, описаны в патентной публикации США №2010/0028766, раскрытие которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Тонкопленочные батареи могут быть использованы в определенных вариантах реализации настоящего изобретения. Любая из этих батарей или их комбинаций может быть использована в источнике энергии, но перезаряжаемые батареи предпочтительны ввиду соображений стоимости и удаления, связанных с одноразовыми батареями. В вариантах реализации настоящего изобретения, где предусмотрены одноразовые батареи, курительное изделие может обеспечивать доступ для удаления и замены батареи. В качестве альтернативы в вариантах реализации настоящего изобретения, использующих перезаряжаемые батареи, курительное изделие может содержать контакты для подзарядки, предназначенные для соединения с соответствующими контактами в обычном блоке зарядки, получающем электропитание от обычной стандартной сетевой розетки напряжением 120 вольт переменного тока или от других источников, таких как электрическая система автомобиля или отдельный мобильный источник питания, включающий соединения типа USB. Средства для перезарядки батареи могут быть обеспечены в виде мобильного зарядного блока, который может содержать, например, относительно большой батарейный блок, который может выполнять многократные операции зарядки для сравнительно малых батарей, имеющих место в курительном изделии. Изделие может, кроме того, содержать компоненты для выполнения бесконтактной индуктивной системы перезарядки таким образом, что изделие может быть заряжено без физического присоединения к внешнему источнику энергии. Таким образом, изделие может содержать компоненты, облегчающие перенос энергии из электромагнитного поля в перезаряжаемую батарею внутри изделия.

В других вариантах реализации настоящего изобретения источник энергии также может представлять собой конденсатор. Конденсаторы способны быть разряжены быстрее батарей и могут быть заряжены между затяжками, что обеспечивает батарее возможность выполнять разряд в конденсатор с более низкой скоростью, чем если она была бы использована для непосредственного электропитания нагревательного элемента. Например, суперконденсатор, т.е. электрический конденсатор двойного слоя, может быть использован отдельно или в комбинации с батареей. При отдельном использовании суперконденсатор может быть перезаряжен перед каждым использованием изделия. Таким образом, настоящее изобретение также может содержать компонент в виде зарядного устройства, которое может быть присоединено к курительному изделию между использованиями для пополнения заряда суперконденсатора.

Курительное изделие может дополнительно содержать множество компонентов программного обеспечения для управления электропитанием, технического оборудования и/или других компонентов электронного управления. Например, такое программное обеспечение, техническое оборудование и/или электронные средства управления могут включать операции выполнения зарядки батареи, обнаружения статуса зарядки/разрядки батареи, выполнения операций энергосбережения, предотвращения неумышленного или излишнего разряда батареи, подсчета числа затяжек, ограничения числа затяжек, продолжительности затяжки, идентификации статуса картриджа, регулировки температуры и т.п. Как таковые, изделия согласно настоящему изобретению могут содержать один или большее количество микросхем или микроконтроллеров. Кроме того, изделия могут быть приспособлены для программируемых технических средств, которые могут быть запрограммированы заранее и/или могут быть запрограммированы позднее, например, посредством ввода программного обеспечения или других команд, которые могут быть загружены техническими средствами через имеющий место порт связи (например, USB-порт или аналогичный порт, которое может обеспечивать возможность соединения изделия с компьютером, смартфоном, планшетом и т.п.), или посредством компонента беспроводной связи.

Компонент 20 системы управления может охватывать множество элементов, пригодных для настоящего курительного изделия. Кроме того, курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать один, два или даже большее количество компонентов системы управления, которые могут быть скомбинированы в единый компонент или которые могут присутствовать в отдельных местах внутри курительного изделия, а индивидуальные компоненты системы управления могут быть использованы для выполнения различных аспектов управления. Например, курительное изделие может содержать компонент системы управления, который представляет собой неотъемлемую часть батареи или иным образом скомбинирован с ней для управления подачей энергии от батареи. Курительное изделие само по себе может содержать компонент системы управления, управляющий другими аспектами изделия. Курительное изделие также может содержать компонент системы управления в картридже для выполнения определенных функциональных особенностей, включая хранение данных (например, микросхему с памятью). Такой компонент системы управления может включить любые технические средства и/или элементы программного обеспечения, как иначе описано в настоящей заявке.

В качестве альтернативы может иметь место один контроллер, выполняющий множество функций управления или все функции управления изделия. Аналогично, датчик 30 (например, датчик затяжки), используемый в изделии, может содержать компонент системы управления, управляющий активацией разряда энергии из источника энергии в ответ на входной сигнал. При необходимости может быть использовано множество контроллеров и/или датчиков. Изделие может отдельно содержать компонент системы управления, управляющий другими аспектами изделия. В частности, один контроллер может быть размещен в датчике, или иным образом связан с ним, для выполнения множества аспектов управления или всех аспектов управления изделия. Таким образом, множество комбинаций контроллеров может быть скомбинировано в настоящем курительном изделии для обеспечения необходимого уровня управления всеми аспектами устройства.

Курительное изделие также может содержать один или большее количество компонентов контроллера, пригодных для управления потоком электроэнергии из источника энергии к другим компонентам изделия, например, к резистивному нагревательному элементу. В частности, изделие может содержать компонент системы управления, инициирующий электрический ток из источника энергии, например, к резистивному нагревательному элементу. Например, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения изделие может содержать нажимную кнопку, которая может быть связана со схемой управления, для ручного управления потоком энергии. Одна или большее количество имеющихся нажимных кнопок могут быть размещены по существу заподлицо с наружной поверхностью курительного изделия.

Вместо нажимной кнопки (или в дополнение к ней) изделие по настоящему изобретению может содержать один или большее количество компонентов системы управления или датчиков, реагирующих на затяжку изделия пользователем (т.е. активизируемое затяжкой нагревание). Например, изделие может содержать переключатель, реагирующий на изменения давления или на изменения воздушного потока при затяжке изделия пользователем (т.е. активизируемый затяжкой переключатель). Другие приспособления активизирования/деактивизирования тока могут включать активизируемый температурой переключатель типа «вкл/выкл» или переключатель, активизируемый давлением губ. Взятое в качестве примера приспособление, способное реализовать такую возможность активизации под действием затяжки, содержит кремниевый датчик модели «163PC01D36», произведенный подразделением «MicroSwitch» компании «Honeywell, Inc.», Фрипорт, Иллинойс. Другие примеры работающих по требованию электрических переключателей, которые могут быть использованы в цепи нагрева согласно с настоящим изобретением, описаны в патенте США №4735217 (Gerth и др.), который полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки. Другие подходящие дифференциальные переключатели, аналоговые датчики давления, датчики потока и т.п. будут ясны специалисту в данной области техники со знанием раскрытия настоящего изобретения. Реагирующая на давление трубка или другой проход, обеспечивающий связь по текучей среде между активизируемым затяжкой переключателем и воздуховодом внутри курительного изделия, могут быть размещены так, что изменения давления во время затяжки идентифицируемы переключателем. Дальнейшее описание схем регулирования тока и других компонентов системы управления, включая микроконтроллеры, которые могут быть пригодными в настоящем курительном изделии, приведено в патентах США №4922901, №4947874 и №4947875 (все Brooks и др.), патенте США №5372148 (McCafferty и др.), патенте США №6040560 (Fleischhauer и др.) и патенте США №7040314 (Nguyen и др.), все из которых полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

Емкостные чувствительные компоненты могут, в частности, быть внедрены в устройство множеством способов для обеспечения возможности разнообразных типов операций «включение электропитания» и/или «выключение электропитания» для одного или большего количества компонентов устройства. Емкостная индикация может включать использование любого датчика, применяющего технологию, основанную на емкостной связи, включая, но не ограничиваясь этим, датчики, обнаруживающие и/или измеряющие близость, положение или смещение, влажность, уровень текучей среды, давление, температуру или ускорение. Емкостная индикация может быть обеспечена электронными компонентами, обладающими поверхностной емкостью, проекционной емкостью, взаимной емкостью или собственной емкостью. Емкостные датчики обычно способны обнаружить что-либо, что проводит ток или содержит диэлектрик, отличный от воздуха. Емкостные датчики, например, могут заменить механические кнопки (т.е. указанные выше нажимные кнопки) емкостными альтернативами. Таким образом, одно конкретное применение емкостной индикации согласно настоящему изобретению состоит в сенсорном емкостном датчике. Например, сенсорная площадка может иметь место в курительном изделии, что позволяет пользователю вводить множество команд. По существу, сенсорная площадка может обеспечивать электропитание нагревательного элемента почти тем же способом, как уже описанная выше нажимная кнопка. В других вариантах реализации настоящего изобретения емкостная индикация может быть использована около ротового конца курительного изделия таким образом, что давление губ на курительное изделие при затяжке через изделие может сигнализировать устройству о необходимости подачи электропитания к нагревательному элементу. В дополнение к сенсорным емкостным датчикам емкостные датчики перемещения, жидкостные емкостные датчики и акселерометры могут быть использованы согласно настоящему изобретению для выявления множества откликов от курительного изделия. Кроме того, фотоэлектрические датчики также могут быть внедрены в курительное изделие согласно изобретению.

Датчики, используемые в настоящих изделиях, могут в явной форме сигнализировать о потоке энергии к нагревательному элементу для нагрева композиции предшественника аэрозоля и образования пара или аэрозоля для вдыхания пользователем. Датчики также могут выполнять дополнительные функции. Например, может быть включен датчик «пробуждения». Согласно изобретению могут быть использованы и другие способы индикации, обеспечивающие аналогичную функцию.

Как показано на фиг. 1, изделие 10 может содержать резистивный нагревательный элемент 50. Резистивный нагревательный элемент может быть электрически присоединен к батарее 40 посредством соответствующей электропроводки для содействия образованию замкнутой электрической схемы с прохождением тока через резистивный нагревательный элемент. Дополнительная электропроводка (не показана) может быть использована для обеспечения необходимых электрических соединений внутри изделия. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения изделие 10 может быть связано проводкой с электрической схемой таким образом, что компонент 20 системы управления снабжает, управляет, или иным образом модулирует мощность от батареи 40 для электропитания резистивного нагревательного элемента 50 согласно одному или большему количеству определенных алгоритмов, включая широтно-импульсную модуляцию. Такая электрическая схема может, в частности, содержать датчик 30 потока таким образом, что изделие 10 активно только во время использования пользователем. Например, при выполнении пользователем затяжки изделия 10 датчик потока обнаруживает затяжку и затем происходит активизация компонента 20 системы управления для направления электроэнергии через изделие таким образом, что резистивный нагревательный элемент 50 образует теплоту и, таким образом, подает аэрозоль для вдыхания пользователем. Алгоритм управления может предусматривать подачу электроэнергии к резистивному нагревательному элементу 50 для выполнения цикла и, таким образом, поддержания определенной температуры. Следовательно, алгоритм управления может быть запрограммирован для автоматической дезактивирования изделия 10 и прекращения потока электроэнергии через изделие по истечении определенного промежутка времени без затяжки пользователем. Кроме того, изделие может содержать температурный датчик, обеспечивающий обратную связь с элементом системы управления. Такой датчик может быть, например, в непосредственном контакте с резистивным нагревательным элементом 50. Аналогичным образом могут быть использованы альтернативные средства восприятия температуры, например, основанные на логических компонентах системы управления, предназначенные для оценки сопротивления при переходе через резистивный нагревательный элемент и корреляции такого сопротивления с температурой элемента. В других вариантах реализации настоящего изобретения датчик 30 потока может быть заменен соответствующими компонентами для вырабатывания альтернативных средств восприятия, таких как емкостная индикация. Может быть использована любая разновидность датчиков и их комбинаций, уже описанных в настоящей заявке. Кроме того, одна или большее количество кнопок 16 управления могут быть использованы для обеспечения возможности ручной активизации пользователем с целью вызова множества функций, таких как включение и выключение изделия 10, включение резистивного нагревательного элемента 50 для выработки пара или аэрозоля для вдыхания и т.п.

При выполнении пользователем затяжки через ротовой конец курительного изделия средства активизации тока могут обеспечивать возможность неограниченного или непрерывного прохождения электрического тока через резистивный нагревательный элемент для быстрой выработки тепла. Может быть полезным использовать компоненты регулирования тока для регулирования прохождения электрического тока через элемент нагревателя с целью управления скоростью нагрева и продолжительностью нагрева.

Схема регулировки электрического тока может быть основана на значениях времени. В частности, такая схема содержит средство обеспечения непрерывного прохождения электрического тока через нагревательный элемент в течение начального интервала времени во время затяжки, и средство таймера для последующей регулировки прохождения электрического тока вплоть до окончания затяжки. Кроме того, регулировка может просто включать обеспечение непрерывного прохождения электрического тока вплоть до достижения необходимой температуры с последующим полным прекращением прохождения электрического тока. Нагревательный элемент может быть реактивирован пользователем, начинающим другую затяжку через изделие (или вручную нажимающим на кнопку, в зависимости от конкретного варианта реализации переключателя, используемого для активизации нагревательного элемента). В качестве альтернативы последующая регулировка может включать модуляцию электрического тока (включая широтно-импульсную модуляцию), проходящего через нагревательный элемент для поддержания нагревательного элемента в пределах необходимого температурного интервала. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения для высвобождения необходимой порции пригодной для вдыхания субстанции нагревательный элемент может быть активирован в течение периода времени длительностью от примерно 0,2 секунд до примерно 5,0 секунд, от примерно 0,3 секунды до примерно 4,5 секунд, от примерно 0,5 секунды до примерно 4,0 секунд, от примерно 0,5 секунды до примерно 3,5 секунд или от примерно 0,6 секунды до примерно 3,0 секунд. Дополнительное описание указанных регулирующих электрический ток схем, действие которых основано на времени, и других компонентов системы управления, которые могут быть пригодными для настоящего курительного изделия, приведено в патентах США №4922901, №4947874 и №4947875 (все Brooks и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

В частности, компоненты системы управления могут быть выполнены с возможностью жесткого управления количеством тепла, подаваемого к нагревателю. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения компонент регулирования тока может быть выполнен с возможностью прекращения прохождения электрического тока к нагревателю после достижения определенной температуры. Такая определенная температура может быть в диапазоне, который по существу достаточно высок для испарения композиции предшественника аэрозоля и любых дополнительных пригодных для вдыхания субстанций и подачи определенного количества аэрозоля, при нужной концентрации. Хотя величина теплоты, необходимой для испарения композиции предшественника аэрозоля, может быть различной, для нагревателя особенно полезно быть нагретым до температуры примерно 120°C или выше, примерно до 130°C или выше, примерно до 140°C или выше или примерно до 160°C или выше. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения для испарения необходимого количества композиции предшественника аэрозоля температура нагревания может составлять примерно 180°C или выше, примерно 200°C или выше, примерно 300°C или выше или примерно 350°C или выше. В других вариантах реализации настоящего изобретения определенная температура для образования аэрозоля может составлять от примерно 120°C до примерно 350°C, от примерно 140°C до примерно 300°C или от примерно 150°C до примерно 250°C. Температурой и временем нагревания можно управлять посредством одного или большего количества компонентов, имеющих место в корпусе управления. Компонент регулирования тока может циклическим образом включать и выключать ток к нагревателю после достижения определенной температуры для поддержания определенной температуры в течение определенного промежутка времени.

Кроме того, компонент регулирования тока может циклическим образом включать и выключать ток к нагревателю для поддержания первой температуры, которая ниже температуры образования аэрозоля, и затем обеспечивать возможность увеличенного электрического тока в ответ на компонент системы управления, отвечающий за активизацию тока, для достижения превышающей первую температуру второй температуры, которая представляет собой температуру образования аэрозоля. Такое управление способно улучшить быстродействие изделия относительно образования аэрозоля таким образом, что образование аэрозоля начинается почти мгновенно после инициирования затяжки пользователем. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения первая температура (которая может быть охарактеризована как ждущая температура) может быть лишь немного ниже определенной выше температуры образования аэрозоля. В частности, ждущая температура может составлять от примерно 50°C до примерно 150°C, от примерно 70°C до примерно 140°C, от примерно 80°C до примерно 120°C, или от примерно 90°C до примерно 110°C.

В различных вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный элемент можно выполнить из материала, выполняющего резистивный нагрев при приложении к нему электрического тока. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения резистивный нагревательный элемент проявляет электрическое сопротивление, делающее резистивный нагревательный элемент полезным для подачи достаточного количества тепла при прохождении через него электрического тока. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения может быть использован алгоритм нагрева, основанный на объемной скорости потока, поскольку теплоотдача элемента нагрева пропорциональна объемной скорости потока воздуха через устройство.

Электрически проводящие материалы, пригодные в качестве резистивных нагревательных элементов, могут быть материалами с небольшой массой, низкой плотностью и умеренным удельным электрическим сопротивлением, которые термически устойчивы при температурах, имеющих место во время использования. Пригодные для использования нагревательные элементы быстро нагреваются и охлаждаются и, таким образом, обеспечивают эффективное использование энергии. Быстрое нагревание также способствует почти немедленному испарению материала предшественника аэрозоля, размещенного вблизи его. Быстрое охлаждение предотвращает значительное испарение (и, следовательно, расход впустую) материала предшественника аэрозоля во время периодов, когда образование аэрозоля нежелательно. Такие нагревательные элементы также обеспечивают возможность относительно точного управления диапазоном температур, действующих на материал предшественника аэрозоля, особенно при использовании основанного на времени управления током. Предпочтительно, чтобы пригодные для использования электропроводящие материалы были химически неактивными в отношении нагреваемых материалов (например, в отношении материалов предшественника аэрозоля и других пригодных для вдыхания материалов) для предотвращения неблагоприятного влияния на аромат или содержание выработанного аэрозоля или пара. Неограничивающий список взятых в качестве примера материалов, которые могут быть использованы в качестве электрически проводящего материала, включает углерод, графит, углеродистые/графитовые композиты, металлы, металлические и неметаллические карбиды, нитриды, силициды, интерметаллические соединения, керметы, сплавы металлов, окислы металлов, металлическую фольгу и огнеупорные материалы. Для достижения необходимых свойств, например, удельного сопротивления, массы и удельной теплопроводности могут быть смешаны различные материалы. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения металлы, которые могут быть использованы, включают, например, никель, хром, сплавы никеля и хрома (например, нихром) и сталь. Материалы, которые могут быть полезными для обеспечения резистивного нагрева, описаны в патентах США №№5060671 (Counts и др.); 5093894 (Deevi и др.); 5224498 (Deevi и др.); 5228460 (Sprinkel Jr., и др.); 5322075 (Deevi и др.); 5353813 (Deevi и др.); 5468936 (Deevi и др.); 5498850 (Das); 5659656 (Das); 5498855 (Deevi и др.); 5530225 (Hajaligol); 5665 262 (Hajaligol); 5573692 (Das и др.); и 5591368 (Fleischhauer и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

Резистивный нагревательный элемент может быть выполнен в разнообразных формах, например, в виде фольги, пены, дисков, спиралей, волокон, проводов, пленок, нитей, полос, лент или цилиндров, а также в виде тел неправильной формы с различными размерами. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения резистивный нагревательный элемент согласно настоящему раскрытию изобретения может быть выполнен в виде проводящей подложки, такой как описана в одновременно рассматриваемой заявке на патент США №13/432406 (дата подачи заявки 28 марта 2012 г.), содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Резистивный нагревательный элемент также может присутствовать как часть компонента микронагревателя, такого как описан в одновременно рассматриваемой заявке на патент США №13/602,871 (дата подачи заявки 4 сентября 2012 г.), содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения резистивный нагревательный элемент электрически соединен с источником энергии курительного изделия таким образом, что электрическая энергия может быть подана к резистивному нагревательному элементу для выработки теплоты с последующим переводом в аэрозоль композиции предшественника аэрозоля и ее различных компонентов. Такое электрическое соединение может быть постоянным (например, обеспеченное проводами) или может быть съемным (например, при котором резистивный нагревательный элемент размещен в картридже, который может быть присоединен к управляющему корпусу, содержащему источник энергии, и отсоединен от него).

Полезно, чтобы резистивный нагревательный элемент был выполнен в форме, обеспечивающей нагревательному элементу возможность размещения в тесном контакте с материалом предшественника аэрозоля или в непосредственной близости от него. В других вариантах реализации настоящего изобретения резистивный нагревательный элемент может быть выполнен в такой форме, что материал предшественника аэрозоля может быть доставлен к резистивному нагревательному элементу для перевода в аэрозольное состояние. Например, композиция предшественника аэрозоля (или ее компоненты) может быть доставлена в жидкой форме для обеспечения возможности вытекания композиции из одного или большего количества резервуаров к резистивному нагревательному элементу, например, посредством капиллярных сил через фитиль или другой пористый материал. В связи с этим композиция предшественника аэрозоля может быть выполнена в жидкой форме в одном или большем количестве резервуаров, размещенных достаточно далеко от резистивного нагревательного элемента для предотвращения преждевременной перевода в аэрозольное состояние, но размещенных достаточно близко к резистивному нагревательному элементу для содействия переносу композиции предшественника аэрозоля в необходимом количестве к резистивному нагревательному элементу для перевода в аэрозольное состояние.

Количество аэрозоля, выпущенного изделием по настоящему изобретению, может быть различным. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения изделие выполнено с возможностью достаточного количества композиции предшественника аэрозоля с достаточным количеством любой дополнительной пригодной для вдыхания субстанции и работы при достаточной температуре в течение достаточного количества времени для выпуска необходимого содержания аэрозольных материалов в ходе использования. Это содержание может быть обеспечено посредством одного вдоха из изделия или может быть разделено таким образом, чтобы быть поданным посредством определенного количества затяжек из изделия в течение относительно короткого промежутка времени (например, меньше 30 минут, меньше 20 минут, меньше 15 минут, меньше 10 минут или меньше 5 минут). Например, изделие может подавать никотин в количестве от примерно 0,01 мг до примерно 0,5 мг, от примерно 0,05 мг до примерно 0,3 мг, или от примерно 0,1 мг до примерно 0,2 мг на затяжку из изделия. Для целей вычислений среднее время затяжки, составляющее примерно 2 секунды, может соответствовать объему затяжки от примерно 5 мл до примерно 100 мл, от примерно 15 мл до примерно 70 мл, от примерно 20 мл до примерно 60 мл или от примерно 25 мл до примерно 50 мл. Курительное изделие согласно настоящему изобретению может быть выполнено с возможностью любого количества затяжек, которое можно рассчитать посредством общего подаваемого количества аэрозоля или другой пригодной для вдыхания субстанции, разделенного на количество, подаваемое в ходе одной затяжки. Один или большее количество резервуаров могут быть загружены соответствующим количеством предшественника аэрозоля или другой пригодной для вдыхания субстанции для достижения необходимого количества затяжек и/или необходимого общего количества подаваемого материала.

В других вариантах реализации настоящего изобретения нагревание может быть охарактеризовано относительно количества аэрозоля, подлежащего выработке. В частности, изделие может быть выполнено с возможностью подачи некоторого количества тепла, необходимого для выработки определенного объема аэрозоля (например, от примерно 5 мл до примерно 100 мл, или любого другого объема, полагаемого пригодным для курительного изделия, например, иным образом описанного в настоящей заявке). В некоторых случаях выработанное количество тепла может быть измерено относительно затяжки длительностью от двух до четырех секунд, подающей примерно 35 мл аэрозоля при температуре нагревателя, составляющей примерно 290°C. В некоторых предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения изделие может обеспечивать от примерно 1 до примерно 50 джоулей тепла в секунду (Дж/с), от примерно 2 Дж/с до примерно 40 Дж/с, от примерно 3 Дж/с до примерно 35 Дж/с, или от примерно 5 Дж/с до примерно 30 Дж/с.

Изделие может содержать один или большее количество индикаторов 19 состояния, размещенных в оболочке 15. Такие индикаторы могут показывать количество предпринятых затяжек или затяжек, остающихся в изделии, могут показывать активность или неактивность статуса, могут загораться в ответ на затяжку и т.п. Хотя показано шесть индикаторов, может иметь место большее или меньшее количество индикаторов, и индикаторы могут принимать различные формы и ориентации и даже могут представлять собой просто отверстия в оболочке (например, для выработки звука при наличии таких индикаторов). Такие индикаторы могут быть лампочками (например, светодиодами), обеспечивающими индикацию множества аспектов использования патентоспособного изделия. Кроме того, светодиодные индикаторы могут быть размещены на дальнем конце курительного изделия для моделирования изменений цвета, наблюдаемых при зажигании обычной сигареты и ее затяжек пользователем. Также охвачены и другие показатели работы. Например, визуальные индикаторы могут также включать изменения цвета или интенсивности света, отражающие ход процесса курения. Аналогичным образом, тактильные индикаторы и звуковые индикаторы также охвачены изобретением. Комбинации таких индикаторов также могут быть использованы в одном изделии.

Как видно на фиг. 1, резервуар 205, показанный в виде контейнера, размещен рядом с резистивным нагревательным элементом 50, а элемент 100 перемещения проходит от резервуара 205 и в достаточной близости от резистивного нагревательного элемента таким образом, что композиция предшественника аэрозоля может быть доставлена к резистивному нагревательному элементу для перевода в аэрозольное состояние. В других вариантах реализации настоящего изобретения резервуар может быть выполнен в виде подложки, приспособленной для хранения композиции предшественника аэрозоля, например, может представлять собой слой материала, который, по меньшей мере частично, насыщен композицией предшественника аэрозоля. Такой слой может быть выполнен из абсорбирующего материала, адсорбирующего материала или иного пористого материала, обладающего способностью сохранять композицию предшественника аэрозоля. Как таковая, композиция предшественника аэрозоля может быть охарактеризована как нанесенная на материал-носитель (или субстрат), адсорбированная или абсорбированная им. Материал-носитель может быть установлен внутри изделия в реальном контакте с одним или большим количеством элементов перемещения (например, с фитилями). В частности, резервуар может быть выполнен из тканого или нетканого материала или из другой массы волокон или из другого материала, подходящего для удержания композиции предшественника аэрозоля (например, посредством абсорбции, адсорбции, сил капиллярности и т.п.) и обеспечивающего возможность посредством капиллярности перемещать композицию предшественника аэрозоля к резистивному нагревательному элементу. Такие служащие в качестве резервуара слои можно выполнить из натуральных волокон, искусственных волокон или их комбинаций. Неограничивающие примеры используемых материалов включают вату, целлюлозу, полиэфиры, полиамиды, полимолочные кислоты, их комбинации и т.п. Точно так же резервуары можно выполнить из керамики, других пористых материалов, спеченных материалов и т.п. Курительное изделие в соответствии с настоящим изобретением может включать один резервуар или множество резервуаров (например, два резервуара, три резервуара, четыре резервуара или даже больше). Природа резервуаров, охваченных настоящим раскрытием изобретения, становится более ясной в связи с обсуждением различных фигур в раскрытии изобретения.

Курительное изделие согласно настоящему раскрытию изобретения может, в частности, быть охарактеризовано относительно комбинации резервуара, элемента перемещения и нагревательного элемента. Тип указанных компонентов, показанных на фиг. 1, показывает только один вариант реализации настоящего изобретения, а другие варианты реализации резервуаров, элементов перемещения и нагревателей (в частности, в их комбинации) описаны в настоящей заявке с большими подробностями.

Образованный аэрозоль пользователь вытягивает через ротовой конец 11 курительного изделия 10. Композиция предшественника аэрозоля, которое переведена в аэрозольное состояние посредством нагрева резистивного нагревательного элемента, может быть непрерывно пополняема (например, посредством сил капиллярности или другого потока композиции предшественника аэрозоля из резервуара к резистивному нагревательному элементу через элемент перемещания), или конкретные определенные количества композиции предшественника аэрозоля могут быть поданы к резистивному нагревательному элементу по требованию. Цикл продолжается до тех пор, пока по существу вся композиция предшественника аэрозоля не будет переведена в аэрозольное состояние.

Как видно на фиг. 1, ротовой конец 11 изделия 10 представляет собой по существу открытую полость с размещенными здесь некоторыми элементами курительного изделия. Такая открытая полость обеспечивает объем для выпуска аэрозоля, образованного резистивным нагревательным элементом. Изделие также содержит ротовое отверстие 18 на ротовом конце 11, обеспечивающее возможность вывода аэрозоля из полости. Хотя это не показано явно на фиг. 1, изделие может содержать фильтрующий материал (например, ацетилцеллюлозу или полипропилен) на своем ротовом конце для увеличения его структурной целостности и/или для выполнения, в случае необходимости, функции фильтрации и/или для вырабатывания сопротивления тяге. Для содействия прохождению воздушного потока через изделие может быть выполнен воздухозаборник 17, который по существу может представлять собой отверстие в оболочке 15, выполненную с возможностью протекания воздуха во внутренность изделия. Может быть обеспечено множество воздухозаборников, и воздухозаборники могут быть размещены в любом месте вверх по течению от ротового конца изделия таким образом, что воздух от воздухозаборника может смешиваться с образованным аэрозолем и облегчать удаление образованного аэрозоля из полости и через отверстие в ротовом конце изделия.

В определенных вариантах реализации описанное изделие может содержать два блока, которые выполнены присоединяемыми и съемными друг относительно друга. Например, на фиг. 2 показано курительное изделие 10 согласно одному варианту реализации настоящего изобретения, которое выполнено из управляющего корпуса 80 и картриджа 90. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения управляющий корпус может быть упомянут как выполненный повторно используемым, а картридж может быть упомянут как выполненный однократно используемым. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения изделие в целом может быть охарактеризовано как выполненное однократно используемым в том смысле, что управляющий корпус может быть выполнен с возможностью только ограниченного количества применений (например, до того момента, как компонент питания от батареи больше не будет способен подавать достаточную мощность к изделию) с ограниченным числом картриджей и, после этого, все изделие 10, включая управляющий корпус, может быть утилизовано. В других вариантах реализации настоящего изобретения управляющий корпус может содержать заменимую батарею таким образом, что управляющий корпус может быть повторно использован посредством множества замен батарей и с многими картриджами. Изделие 10 может быть выполнено перезаряжаемым и, таким образом, может быть скомбинировано с любым типом технологии перезарядки, включая подсоединение к обычной электрической розетке, подсоединение к автомобильному зарядному устройству (то есть, к приемному гнезду зажигалки сигарет) и подсоединение к компьютеру, например, через кабель типа USB. Изделие также может быть выполнено программируемым, как уже описано выше.

Управляющий корпус 80 и картридж 90 специально выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом с образованием связанного, функционирующего устройства. Как показано на фиг. 2, управляющий корпус 80 содержит ближний соединительный конец 13, содержащий выступ 82, имеющий уменьшенный диаметр по сравнению с управляющим корпусом. Картридж содержит дальний соединительный конец 14, входящий во взаимодействие с ближним выполняющим взаимодействие концом управляющего корпуса 80 для выполнения курительного изделия 10 в функционирующей, пригодной для использования форме. На фиг. 2 выступ 82 управляющего корпуса содержит резьбу, обеспечивающую возможность навинчивания картриджа 90 на управляющий корпус 80 посредством соответствующей резьбы (не видна на фиг. 2) на дальнем соединительном конце картриджа. Таким образом, дальний соединительный конец картриджа 90 может содержать открытую полость для принятия выступа 82 управляющего корпуса. Хотя на фиг. 2 показано резьбовое зацепление, совершенно понятно, что изобретением охвачены и другие средства взаимодействия, например, прессовая посадка, магнитное зацепление, поворотная посадка с фиксацией и т.п.

В определенных вариантах реализации настоящего изобретения картридж согласно раскрытию изобретения может содержать один или большее количество компонентов электронного управления и/или один или большее количество компонентов памяти. При этом различные выполненные примеры компонентов и функций электронного управления, которые могут быть использованы в устройствах согласно раскрытию настоящего изобретения, описаны в заявке на патент США №13/647000 (дата подачи заявки 8 октября 2012 г.), содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Как отмечено выше, курительное изделие согласно раскрытию настоящего изобретения может быть, в частности, охарактеризовано в связи с природой элемента перемещения, используемого для перемещения одного или большего количества компонентов композиции предшественника аэрозоля к резистивному нагревательному элементу для испарения или перевода в аэрозольное состояние. В частности, курительное изделие согласно раскрытию настоящего изобретения может содержать один или большее количество фитилей, выполненных из множества отдельных волокон, ориентированных по определенной схеме. Например, все волокна могут быть по существу параллельными. Отдельные волокна могут быть ориентированы таким образом, чтобы по существу все волокна имели свободные концы, указывающие в одинаковом направлении или указывающие в определенную точку или область внутри курительного изделия. В частности, курительное изделие или его часть в виде картриджа могут быть охарактеризованы как выполненные из полой оболочки с размещенными в ней волокнами фитиля. В частности, фитиль может быть размещен внутри полой оболочки для перемещения материала предшественника аэрозоля вовнутрь (относительно наружной стенки полой оболочки) к центральной оси, вытянутой вдоль длины полой оболочки. В качестве альтернативы фитиль может быть размещен внутри полой оболочки для перемещения материала предшественника аэрозоля во внешнем направлении (относительно центральной оси, вытянутой вдоль длины полой оболочки) к наружной стенке полой оболочки. Комбинации этих конфигураций также охвачены изобретением. Длины волокон фитиля могут быть различными, причем такой разброс может быть случайным или быть выполненным по определенной схеме.

В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения фитиль, предназначенный для использования согласно раскрытию настоящего изобретения, может быть выполненным из множества отдельных волокон, ориентированных в виде конфигурации, подобной щетке. В соответствии с этим каждое из отдельных волокон фитиля может содержать первый конец, прикрепленный к элементу удержания, и противоположный свободный конец. Такой элемент удержания может быть независимым элементом курительного изделия, раскрытого в настоящей заявке, или другой элемент курительного изделия может функционировать в качестве элемента удержания. Например, резервуар, предназначенный для использования при удержании композиции предшественника аэрозоля, может также функционировать как элемент удержания отдельных волокон фитиля. В качестве альтернативы элемент удержания может быть присоединен к резервуару, соседствовать с ним или быть внедренным в резервуар для содействия переносу композиции предшественника аэрозоля (или ее компонента) вдоль индивидуальных волокон фитиля.

В качестве одного аспекта раскрытия настоящего изобретения отдельные волокна фитиля могут быть круговым образом размещены вокруг сегмента внутренней поверхности полой оболочки. Один вариант реализации этого аспекта показан на фиг. 3, на которой картридж 90 курительного изделия содержит фитиль 300, показанный как множество отдельных волокон 301, покрывающих по окружности внутренность полой оболочки 315. Как далее описано в настоящей заявке, волокна фитиля могут быть выполнены из разных материалов и иметь различные формы и размеры.

Как видно на фиг. 3, картридж 90 дополнительно содержит нагревательный элемент 350, имеющий электрический контакт с электрическими проводами 351, электрически присоединенными к батарее для подачи электрического тока к нагревательному элементу для резистивного нагревания. Хотя показан только один нагревательный элемент, может быть использовано множество нагревательных элементов. Нагревательный элемент может быть по существу проволокой с высоким сопротивлением, которая может быть сплетена с волокнами 301 фитиля 300. В частности, нагревательный элемент может быть вплетен в фитиль однонаправленным или многонаправленным способом. Другими словами, нагревательный элемент может быть сплетен с фитилем таким образом, что нагревательный элемент образует по существу однонаправленную линию вокруг окружности внутренней части курительного изделия; в качестве альтернативы нагревательный элемент может быть выполнен многонаправленным в том смысле, что он может также проходить в осевом направлении в одном или большем количестве его сегментов и, таким образом, иметь по существу форму змеевика вокруг окружности во внутренней части курительного изделия.

Резервуар 305 установлен между фитилем 300 и оболочкой 315 и может сохранять композицию предшественника аэрозоля или ее компонент. Резервуар может быть использован как элемент удержания для фитиля в том смысле, что волокна фитиля прикреплены к резервуару или внедрены в него с образованием связи по текучей среде, обеспечивающего возможность перемещения композиции предшественника аэрозоля из резервуара. Волокна могут быть охарактеризованы как содержащие первый конец, присоединенный к элементу удержания, и второй конец (то есть, противоположный конец), который может быть выполнен свободным. Следовательно, перенос композиции предшественника аэрозоля, или ее компонента, может происходить из первого конца волокна ко второму концу волокна. Таким образом, нагревание волокон нагревательным элементом 350 образует пар или аэрозоль, высвобождаемые в открытую центральную полость 303 для прохождения с ориентированием в осевом направлении вдоль картриджа 90 к мундштуку (не показан) или просто к отверстию в оболочке на ее конце (например, элемент 18 на фиг. 1).

В поперечном сечении на фиг. 3 фитиль 300 имеет вид одного ряда волокон 301, окружающего внутреннюю часть оболочки 315, но курительное изделие согласно раскрытию этим не ограничено. Скорее, фитиль 300 может обладать шириной, изменяемой от примерно ширины одного волокна до примерно ширины, соответствующей примерно всей длине картриджа 90 (см. фиг. 2). В определенных вариантах реализации настоящего изобретения ширина фитиля может быть от примерно 0,5 мм до примерно 40 мм, от примерно 0,6 мм до примерно 30 мм, от примерно 0,7 мм до примерно 20 мм, от примерно 0,8 мм до примерно 10 мм, от примерно 0,9 мм до примерно 8 мм или от примерно 1 мм до примерно 5 мм. Фитиль также может быть охарактеризован плотностью содержания волокон. В частности, фитиль может иметь плотность содержания волокон, составляющую от примерно 0,25 волокон на мм² до примерно 20 волокон на мм², от примерно 0,5 волокон на мм² до примерно 10 волокон на мм² или от примерно 1 волокна на мм² до примерно 5 волокон на мм². Таким образом, форма и длина нагревательного элемента могут быть различными в зависимости от наличия одного или большего количества нагревательных элементов, ширины фитиля, нагреваемого нагревательным элементом, и плотности содержания волокон в фитиле.

В определенных вариантах реализации настоящего изобретения может иметь место лишь один фитиль 300 с описанной выше шириной. В других вариантах реализации настоящего изобретения множество фитилей может быть размещено внутри оболочки 315. Например, множество фитилей может быть использовано таким образом, что волокна 301 могут быть круговым образом размещены вокруг множества сегментов внутренней поверхности оболочки. Один такой вариант реализации настоящего изобретения показан на фиг. 4.

В примере реализации настоящего изобретения согласно фиг. 4 часть оболочки 315 (частично срезанной) картриджа 90 содержит первый фитиль 300, выполненный из множества волокон 301, связанных по текучей среде с первым резервуаром 305, также функционирующим как элемент удержания для волокон. Первый нагревательный элемент 350 в форме металлической проволоки намотан вокруг внутренней части резервуара для сплетения с фитилем. Показаны две катушки, но может иметь место большее количество катушек, и множество металлических проволок может быть использовано с одним и тем же фитилем. Нагревательный элемент присоединен к электрическим проводам 351, которые соединены с соответствующей электропроводкой (не показана) с образованием электрического соединения с батареей, например, такой, которая может быть размещена в элементе системы управления, предназначенном для связи с картриджем. В том же самом картридже размещен второй фитиль 400, выполненный из множества волокон 401, связанных по текучей среде со вторым резервуаром 405, который также функционирует в качестве элемента удержания для волокон. Второй нагревательный элемент 450 в виде металлической проволоки сплетен змеевидным образом с фитилем для обеспечения увеличенной плотности нагрева. Показан один нагревательный элемент, но множество нагревательных проволок может быть использовано с одним фитилем. Второй нагревательный элемент присоединен к электрическим проводам 451, которые присоединены к соответствующей электропроводке (не показана) с образованием электрического соединения с батареей.

Как видно на фиг. 3 и фиг. 4, отдельные волокна фитиля могут иметь неправильную форму и могут быть различными по длине. В других вариантах реализации настоящего изобретения волокна могут быть по существу прямолинейными и, независимым образом, все могут иметь по существу одинаковую длину. При размещении фитиля круговым образом может быть предпочтительным, чтобы длина фитиля была такой, что обеспечивает достаточный объем композиции предшественника аэрозоля, перемещаемой, тем самым, для перевода в аэрозольное состояние с достижением нужного объема аэрозоля. Кроме того, длина может быть достаточно малой для обеспечения внутреннего открытого пространства внутри оболочки (например, внутри картриджа) для формирования аэрозоля. Например, волокна фитиля могут иметь длину от примерно 0,5 мм до примерно 5 мм, от примерно 1 мм до примерно 4,5 мм, или от примерно 1,5 мм до примерно 4 мм.

В других вариантах реализации настоящего изобретения волокна фитиля, используемого согласно раскрытию настоящего изобретения, могут быть ориентированы в осевом направлении вдоль длины полой оболочки. Другими словами, фитиль может проходить из ротового конца или области около него к дальнему соединительному концу картриджа или к области около него (элементы 11 и 14, соответственно, на фиг. 2). Однако нет необходимости, чтобы фитиль проходил вдоль всей длины оболочки компонента, в которую он включен, и может скорее проходить только вдоль части длины оболочки. Например, ориентированный в осевом направлении фитиль может иметь длину, составляющую примерно от 2 мм до примерно 50 мм, от примерно 5 мм до примерно 45 мм, или от примерно 10 мм до примерно 40 мм.

В определенных вариантах реализации настоящего изобретения осевая ориентация фитиля может быть по существу линейной. Вариант реализации настоящего изобретения показан на фиг. 5, причем часть картриджа 90 с частично прозрачной внешней стенкой 516 показана с двумя фитилями 500, проходящими вдоль части длины оболочки 515. Фитили связаны по текучей среде с резервуарами 505, которые включают композицию предшественника аэрозоля или ее компонент, и резервуары могут функционировать как элемент удержания для волокон 501 фитилей. Как показано, фитили по существу перпендикулярны к оси резервуара. Однако раскрытие настоящего изобретения не ограничено такими вариантами реализации, и отдельные элементы фитиля могут быть размещены под разными углами относительно резервуара и/или относительно любого другого присутствующего элемента удержания. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения отдельные волокна могут быть размещены под углом относительно резервуара и/или элемента удержания, составляющим от примерно 10° до примерно 170°, от примерно 15° до примерно 165°, от примерно 30° до примерно 150°, или от примерно 45° до примерно 135°. Нагревательные элементы 550 показаны переплетенными с волокнами фитилей. Как может быть отмечено, нагревательные элементы (например, резистивные нагревательные проволоки) могут, аналогичным образом, быть ориентированы в осевом направлении вдоль длины оболочки. В показанном варианте реализации настоящего изобретения волокна по существу однородны по длине, но могут быть использованы неодинаковые волокна или волокна нерегулярной длины. На показанном чертеже фитиль, по-видимому, содержит только один ряд волокон, и такие варианты реализации охвачены настоящим изобретением. Однако раскрытие настоящего изобретения также охватывает ориентированные в осевом направлении фитили, содержащие множество рядов волокон или множество случайным образом размещенных волокон.

Как видно на фиг. 6, ориентированные в осевом направлении фитили 600 могут быть размещены во множестве мест вокруг внутренней части оболочки 615. Кроме того, как в большей степени очевидно во взятом в качестве примера варианте реализации настоящего изобретения, фитили могут быть выполнены из множества рядов отдельных волокон или из множества случайным образом размещенных волокон. Хотя в каждом фитиле показан только один нагревательный элемент 650, с каждым фитилем может быть использовано множество нагревательных элементов одинаковой или различных конфигураций. Этот вариант реализации настоящего изобретения также поясняет элемент удержания 675, выполненный отдельным от резервуара 605. Отдельный элемент удержания можно выполнить из материала, пригодного для прикрепления отдельных волокон в положении, при условии, что он незначительно уменьшает перенос композиции предшественника аэрозоля из резервуара к волокнам фитиля. Например, элемент удержания может быть сплетенной тканью или пористой, твердой подложкой, например, из керамики, или может быть выполнен из другого твердого материала, такого как пластмасса или металл. Хотя резервуар показан как полностью окружающий внутреннюю окружность оболочки, резервуар может иметь место только в отдельных областях, по существу соответствующих местам расположения фитилей.

Использование множества отдельных фитилей может быть полезным для отдельного нагревания одного или большего количества компонентов композиции предшественника аэрозоля. Например, ароматизатор и/или медикамент могут быть сохранены в первом резервуаре, связанном с первым фитилем, а многоатомный спирт может быть сохранен во втором резервуаре, связанном со вторым фитилем. Во время использования компоненты системы управления курительного изделия могут быть приспособлены для обеспечения различных профилей нагревания для нагревательных элементов, связанных с первым и вторым фитилями. Например, первый нагревательный элемент может быть нагрет до большей или меньшей температуры, чем второй нагревательный элемент, и/или может быть активизирован в течение большего или меньшего полного времени нагревания, чем второй нагревательный элемент. Точно так же первый или второй нагревательный элемент может быть активизирован отдельно от другого и может быть управляем отличным от другого способом. Например, первый нагревательный элемент может быть связан с комбинацией фитиль/резервуар, которая подает только ароматизирующий компонент, а второй нагревательный элемент может быть связан с комбинацией фитиль/резервуар, которая подает другие предшественники аэрозоля. Таким образом, второй нагревательный элемент может быть активизирован как отклик на сигнал датчика затяжки, как описано выше, а первый нагревательный элемент может быть активизирован посредством ручной активации для выделения аромата только по желанию пользователя. Кроме того, один фитиль может содержать большее количество нагревательных элементов, чем один или большее количество дополнительных фитилей, так что большее совокупное нагревание обеспечено в фитиле с большим количеством нагревательных элементов. Другие комбинации использования различных комбинаций фитиль/резервуар/нагреватель также охвачены раскрытием настоящего изобретения.

В других вариантах реализации настоящего изобретения осевая ориентация фитиля не обязательно требует линейного характера фитиля. Одно взятое в качестве примера нелинейное расположение показано на фиг. 7, где осевая ориентация по существу спиральная. На фиг. 7 картридж 90 показан с частично прозрачной внешней стенкой 716. В таких вариантах реализации настоящего изобретения резервуар 705 может иметь расположение по существу в виде ленты, обернутой вокруг внутренней части оболочки 715 и принимающей спиральную форму. Отдельные волокна 701 фитиля 700 могут быть расположены на одной стороне резервуара, и при необходимости в расположении фитиль/резервуар может быть использован дополнительный удерживающий элемент. Как можно заметить при сравнении фиг. 7 с фиг. 4, плотность содержания волокон может быть различной по мере необходимости для обеспечения нужных капиллярных свойств, которые могут быть разными в зависимости от перемещаемой композиции и необходимого объема (или скорости образования) образуемого пара.

Обычно, волокна фитиля могут быть размещены таким образом, что свободные концы волокон направлены внутрь к центральной оси оболочки. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения диаметр спирали фитиля может быть уменьшен для обеспечения возможности наличия волокон на противоположных сторонах комбинации резервуар/элемент удержания, то есть, таким образом, чтобы волокна были направлены наружу к внешней стенке оболочки, а также направлены внутрь, как описано выше. В других вариантах реализации настоящего изобретения комбинация резервуар/элемент удержания может быть по существу круговой в поперечном сечении (в противоположность по существу сглаженной, как показано на фиг. 7), а волокна могут быть размещены вокруг комбинации (круговой резервуар/ элемент удержания) вокруг любого дугового сектора вплоть до и включая 360° (то есть, вокруг части или всей окружности комбинации (круговой резервуар/ элемент удержания). Другие геометрические поперечные сечения (например, квадратное или треугольное) также охвачены изобретением для комбинации (резервуара/ элемент удержания) и волокна фитиля могут быть размещены соответствующим образом вокруг части или всей комбинации (резервуара/ элемент), имеющей эти другие формы поперечного сечения, в соответствии с приведенным выше описанием. Как и прежде, ориентированный в осевом направлении спиральный фитиль может иметь место вдоль любой части длины оболочки (например, вдоль длины картриджа).

Хотя выше описаны неограничивающие примеры расположения фитиля, обеспечивающие в основном (или частично) капиллярное распространение во внутреннем направлении или перемещение во внутреннем направлении компонентов предшественника аэрозоля относительно полой оболочки, раскрытие настоящего изобретения также охватывает капиллярное распространение во внешнем направлении или перемещение во внешнем направлении компонентов предшественника аэрозоля относительно полой оболочки. Например, в определенных вариантах реализации настоящего изобретения отдельные волокна фитиля могут быть размещены вокруг центральной оси полой оболочки таким образом, что свободные концы волокон направлены наружу к внешней стенке полой оболочки. Некоторые варианты такой направленной наружу капиллярности рассмотрены выше в связи с различными возможными конфигурациями волокон фитиля вокруг комбинации (резервуар/элемент удержания), имеющей различные геометрические поперечные сечения. Однако в других вариантах реализации настоящего изобретения изделие согласно раскрытию настоящего изобретения может содержать центральный элемент, проходящий вдоль центральной оси полой оболочки на протяжении по меньшей мере части длины полой оболочки. Один такой вариант реализации настоящего изобретения показан на фиг. 8, на которой фитиль 800 выполнен из множества волокон 801, размещенных круговым образом вокруг центрального элемента 805 вдоль по меньшей мере части длины (или сегмента) центрального элемента. В этом примере реализации настоящего изобретения центральный элемент представляет собой также резервуар, удерживающий жидкую композицию предшественника аэрозоля. В других вариантах реализации настоящего изобретения центральный элемент может быть выполнен отдельным и отличным от резервуара. Например, центральный элемент может быть отдельным элементом удержания для волокон фитиля, или центральный элемент может быть компонентом структуры картриджа. В таких случаях отдельный резервуар может быть выполнен со связью по текучей среде с фитилем.

На фиг. 8 волокна охватывают дуговой сектор в 360° резервуара 805 центрального элемента. В других вариантах реализации настоящего изобретения волокна могут быть размещены вокруг резервуара центрального элемента вдоль любого дугового сектора вплоть до и включая 360° (то есть, вокруг части или всей окружности резервуара центрального элемента). При необходимости резервуар может быть установлен со смещением от центра таким образом, что не нужна точная ориентация центра относительно внешней стенки полой оболочки 815. При необходимости один или большее количество элементов 880 позиционной поддержки могут иметь место для сохранения местоположения центрального элемента внутри полой оболочки. Элементы позиционной поддержки могут иметь любое расположение, не препятствующее по существу потоку воздуха и аэрозоля или пара через полую оболочку. Как и раньше, нагревательный элемент 850 сплетен с волокнами 801 фитиля 800 и имеет электрическое соединение с батареей или другим элементом, подающим электроэнергию к изделию. Кроме того, может быть использовано множество нагревательных элементов.

При желании, множество фитилей с капиллярным распространением во внешнем направлении может иметь место на отдельных сегментах центрального элемента и может быть разделено промежутками, в которых отсутствуют устройства для капиллярного распространения. Таким образом, ряд из двух или большего количество фитилей разной ширины может иметь место вдоль длины центрального элемента, размещенного внутри полой оболочки. Другими словами, волокна могут быть круговым образом размещены вокруг множества сегментов центрального элемента, и такие сегменты могут быть разделены определенным открытым пространством. Это расположение может быть аналогично дискретным, отдельным фитилям, показанным на фиг. 4 с капиллярным распространением во внутреннем направлении.

В других вариантах реализации настоящего изобретения волокна фитиля могут ориентированы в осевом направлении вдоль длины центрального элемента. Один такой вариант реализации настоящего изобретения показан на фиг. 9, на котором множество фитилей (900а, 900b, 900с, 900d), каждый из которых выполнен из множества волокон 901, размещено вокруг отдельных дуговых секторов центрального элемента (или центрального резервуара) 905. Как показано на фиг. 9, центральный элемент 905 можно сформировать из множества отдельных резервуаров (906, 907, 908, 909), соответствующих отдельным фитилям, причем эти отдельные резервуары способны удерживать различные материалы для перевода в аэрозольное состояние. При необходимости резервуар может быть разделен на большее или меньшее количество секций, а два или большее количество резервуаров могут содержать композиции перекрываемых компонентов. В качестве альтернативы центральный резервуар может быть единственным элементом, и один фитиль или множество фитилей могут выходить из него в радиальном направлении. Каждый фитиль может иметь соответствующий нагревательный элемент (950а, 950b, 950с, 950d). Множество нагревательных элементов может быть использовано с одним или большим количеством фитилей. Как и раньше, наличие множества фитилей и множества нагревателей может обеспечивать возможность отдельного нагревания отдельных фитилей для обеспечения множества профилей нагревания, причем композиция предшественника аэрозоля (или ее компоненты) может быть нагрета по-разному для получения множества программируемых аэрозольных композиций.

Еще один вариант реализации настоящего изобретения показан на фиг. 10, на которой осевая ориентация фитиля 1000 с его отдельными волокнами 1001 показана в виде по существу прямой линии. Кроме того, волокна могут быть выстроены в виде множества рядов вдоль центрального элемента (или центрального резервуара) 10005. Фитиль (и центральный элемент) могут проходить вдоль всей длины (или ее части) полой оболочки 1015 картриджа 90 или другого элемента изделия согласно раскрытию изобретения. Тем же самым образом, как показано на фиг. 9, множество рядов волокон может присутствовать в одном или большем количестве дуговых секторов центрального элемента. В других вариантах реализации настоящего изобретения центральный элемент может иметь различные геометрические поперечные сечения (например, квадратное или треугольное), и множество фитилей может присутствовать на одной или большем количестве сторон центрального элемента. Кроме того, как показано со ссылками на фиг. 7, ориентированный в осевом направлении фитиль с капиллярным распространением во внешнем направлении может иметь осевую ориентацию, по существу спиральную вокруг центрального элемента.

Волокна, используемые в фитиле согласно раскрытию настоящего изобретения можно сформировать из любого термически устойчивого материала, обеспечивающего достаточную силу капиллярности для перемещения одного или большее количество компонентов композиции предшественника аэрозоля вдоль длины волокна. Неограничивающие примеры включают натуральные и искусственные волокна, например, вату, целлюлозу, полиэфиры, полиамиды, полимолочные кислоты, стекловолокно, их комбинации и т.п.. Другие пригодные для использования и взятые в качестве примера материалы включают металлы, керамику и обугленные волокна (например, материал, сформированный из углеродистого материала, претерпевшего кальцинирование для вывода неуглеродистых компонентов из материала).

Волокна (или фитиль в целом) могут быть покрыты материалами, изменяющими капиллярные свойства, то есть увеличивающими (или, при желании, уменьшающими) капиллярность волокна. Кроме того, выбор материала для нитей может быть использован для увеличения или уменьшения капиллярного действия и, таким образом, управления коэффициентом капиллярности определенного компонента композиции предшественника аэрозоля. Капиллярное действие также может быть настроено посредством выбора размеров нитей, используемых в фитилях, и полных размерах фитиля, включая длину фитиля и диаметр фитиля.

Волокна, используемые при формировании фитилей, могут иметь определенную форму поперечного сечения и/или могут быть выполнены желобчатыми для изменения капиллярности волокна. Обычные волокна имеют по существу круглое поперечное сечение, и изменение формы поперечного сечения волокна может увеличить площадь поверхности на массовый номер волокна и таким образом улучшить капиллярность вдоль волокна. Например, волокно может быть выполнено с продольными канавками, предназначенными для содействия капиллярным силам, например, нити марки 4DG (поставляемое компанией «Fiber Innovation Technology») и крыловидные нити (поставляемые компанией «Alasso Industries»). Аналогичным образом, волокна, сформированные с формой поперечного сечения в виде букв "X" или "Y", способны обеспечивать нужные капиллярные свойства.

Пригодные, согласно раскрытию настоящего изобретения, волокна также, могут включать волокна, имеющие физические изменения. Например, волокна могут быть зазубрены или частично разрезаны вдоль своей длины для увеличения полной экспонируемой площади поверхности волокна. Такие зазубрины или надрезы могут быть выполнены под любым углом, больше чем 0° и меньше чем 180° относительно оси волокна.

В других вариантах реализации настоящего изобретения по меньшей мере часть волокна, используемого в фитиле, может быть разработана для поддержания радиальной капиллярности. Непрерывные нити волокна, например, стекловолокна, имеют тенденцию поддерживать капиллярность прежде всего вдоль оси волокна, то есть, осевую капиллярность. При соответствующей конструкции волокно также может быть вынуждено поддерживать радиальную капиллярность, то есть, направленную наружу от оси волокна. Например, радиальная капиллярность может быть облегчена посредством использования волокон, имеющих поверхность с фибриллированными нитями. Такая конструкция, в частности, может быть полезна для волокон, находящихся вблизи нагревателя или в контакте с ним, поскольку это может привести к наличию большего количества композиции предшественника для перевода в аэрозольное состояние в определенной области нагревателя. Аналогичный эффект может быть достигнут при использовании частиц или дроби, которые могут быть спечены или иначе связаны для образования непрерывной структуры фитиля.

Волокна, используемые при формировании фитилей, могут быть обеспечены по отдельности или могут быть связаны (включая сетки и жгуты). В частности, волокно может представлять собой элементарную нить или волокно может быть сформировано из группы комбинированных нитей, что дает увеличенную массу. Пористость волокон, используемых в фитиле, также может быть управляема для изменения капиллярного действия, что может включать управление средним размером пор и полной пористостью, управление геометрией волокна, управление форму фитиля как целого и управление поверхностными свойствами. Длина отдельных волокон также может быть различной. Изменение природы волокон может быть полезным для настройки парообразования. Например, волокна с увеличенной капиллярной способностью могут быть использованы для перемещения компонента композиции предшественника аэрозоля, который должен быть превращен в пар в большом количестве, а волокна с уменьшенной капиллярной способностью могут быть использованы для перемещения компонента композиции предшественника аэрозоля, который должен быть превращен в пар в меньшем количестве.

Тип материала, используемого для образования отдельных волокон фитилей, также может быть приспособлен для перемещения определенных типов составов. Например, один или большее количество фитилей может быть образовано из волокон, использующих гидрофобные материалы для предпочтительного капиллярного распространения гидрофобных жидкостей. Кроме того, один или большее количество фитилей может быть образовано из волокон, использующих гидрофильные материалы для предпочтительного капиллярного распространения гидрофильных жидкостей. Кроме того, один или большее количество фитилей могут содержать волокна, выполненные из материалов, не являющихся ни гидрофильными, ни гидрофобными, например, из природных материалов, предпочтительно выполняющих капиллярное перемещение жидкостей, не являющихся ни в значительной степени полярными, ни в значительной степени неполярными.

Композиция предшественника аэрозоля, используемая в изделии согласно раскрытию настоящего изобретения, может быть образована из множества отдельных компонентов. Предпочтительно, чтобы композиция предшественника аэрозоля включала по меньшей мере один формирующий аэрозоль материал, например, многоатомный спирт. Композиция предшественника аэрозоля может дополнительно включать множество дополнительных компонентов, включая ароматизаторы и медикаменты.

В определенных вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие согласно раскрытию°° настоящего изобретения может содержать табак, компонент табака, или извлеченный из табака материал (т.е., материал, который естественно содержится в табаке, который может быть извлечен непосредственно из табака или подготовлен синтетически). Используемый табак может содержать, или может быть получен из таких разновидностей табака, как табак трубоогневой сушки, табак Берли, Ориентальный табак, Мэрилендский табак, темный табак, темный табак дымовой сушки и табак Rustica (махорка), а также другие редкие или специальные табаки или их смеси. Различные обычные разновидности табака, обработанные разновидности табака и разновидности смесей табака описаны в патентах США №4836224 (Lawson и др.), №4924888 (Perfetti и др.), №5056537 (Brown и др.), №5159942 (Brinkley и др.), №5220930 (Gentry), №5360023 (Blakley и др.), №6701936 (Shafer и др.) №7011096 (Li и др.) и №7017585 (Li и др.), №7025066 (Lawson и др.), патентной заявке США №2004-0255965 (Perfetti и др.), патенте РСТ WO 02/37990 (Bereman), а также в статье Bombick и др. в журнале Fund. Appl. Toxicol., т. 39, стр. 11-17 (1997), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок.

Табак, содержащийся внутри курительного изделия, может быть использован в различных формах, и могут быть использованы комбинации различных форм выполнения табака, или различные формы табака могут быть использованы в различных местах внутри курительного изделия. Например, табак может быть использован в виде вытяжки табака. См., например, патент США №7647932 (Cantrell и др.) и патентную публикацию США №2007/0215167 (Crooks и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Курительное изделие может содержать табачные присадки, традиционно используемые при производстве табачных изделий. Эти присадки могут включать разновидности материалов, используемые для усиления аромата и букета табака, используемого для производства сигар, сигарет, трубок и т.п. Например, эти присадки могут включать различные компоненты смягчителей и/или усилителей аромата сигарет. См., например, патент США №3419015 (Wochnowski), патент США №4054145 (Berndt и др.), патент США №4887619 (Burcham, мл. и др.), патент США №5022416 (Watson), патент США №5103842 (Strang и др.) и патент США №5711320 (Martin), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Предпочтительные материалы смягчителей включают воду, сахар и патоки (например, сахарозу, глюкозу и кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы), увлажнители (например, глицерин или пропиленгликоль) и ароматизирующие средства (например, какао и лакрицу). Эти добавленные компоненты также включают материалы усилителей аромата (например, ароматизирующие материалы, например, ментол). См., например, патент США №4449541 (Mays и др.), содержание которого полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Дополнительные материалы, которые могут быть добавлены, включают материалы, описанные в патенте США №4830028 (Lawson и др.) и в патентной публикации США №2008/0245377 (Marshall и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Различные подходы и способы для введения табака в курительные изделия, и, в частности, в курительные изделия, которые разработаны так, чтобы не имело место намеренное сжигание фактически всего табака внутри этих курительных изделий, сформулированы в патенте США №4947874 (Brooks и др.), патенте США №7647932 (Cantrell и др.), патентной публикации США №2005/0016549 (Banerjee и др.) и патентной публикации США №2007/0215167 (Crooks и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Дополнительные табачные материалы, такие как табачное ароматическое масло, табачная эссенция, высушенный распылением табачный экстракт, высушенный замораживанием табачный экстракт, табачная пыль или им подобные материалы могут быть включены в композицию предшественника пара или композицию предшественника аэрозоля. При использовании в настоящей заявке термин «табачный экстракт» означает компоненты, выделенные, удаленные или полученные из табака при использовании условий и способов экстракционной обработки табака. Могут быть использованы очищенные экстракты табака или, в частности, других растений. Как правило, экстракты табака получают при использовании растворителей, например, растворителей на водной основе (например, воды) или органических растворителей (например, спиртов, таких как этиловый спирт, или алканов, таких как гексан). В связи с этим экстрагированные компоненты табака удаляют из табака и отделяют от неэкстрагированных компонентов табака, а для экстрагированных компонентов табака, присутствующих внутри растворителя, (i) растворитель может быть удален из экстрагированных компонентов табака, или (ii) смесь экстрагированных компонентов табака и растворителя может быть использована как таковая. Взятые в качестве примера разновидности экстрактов табака, эссенций табака, растворителей, условий и способов экстракционной обработки табака и процедур сбора и изоляции экстрактов табака сформулированы в патенте Австралии №276250 (Schachner), патенте США №2805669 (Meriro), патенте США №3316919 (Green и др.), патенте США №3398754 (Tughan), патенте США №3424171 (Rooker), патенте США №3476118 (Luttich), патенте США №4150677 (Osborne), патенте США №4131117 (Kite), патенте США №4506682 (Muller), патенте США №4986286 (Roberts и др.), патенте США №5005593 (Fagg), патенте США №5065775 (Fagg), патенте США №5060669 (White и др.), патенте США №5074319 (White и др.), патенте США №.5099862 (White и др.), патенте США №5121757 (White и др.), патенте США №5131415 (Munoz и др.), патенте США №5230354 (Smith и др.), патенте США №5235992 (Sensabaugh), патенте США №5243999 (Smith), патенте США №5301694 (Raymond), патенте США №5318050 Gonzalez-Parra и др.), патенте США №5435325 (Clapp и др.) и патенте США №5445169 (Brinkley и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Композиция предшественника аэрозоля или композиция предшественника пара могут предпочтительно содержать многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь). Представительные разновидности других композиций предшественника аэрозоля описаны в патенте США №4,793,365 (Sensabaugh, мл. и др.); патенте США №5,101,839 (Jakob и др.), патенте РСТ WO №98/57556 (Biggs и др.), а также в монографии «Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо его сжигания» табачной компании «R.J. Reynolds» (1988), содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылки. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может вырабатывать видимый аэрозоль при приложении к ней достаточного количества теплоты (и охлаждении воздухом, в случае необходимости), и композиция предшественника аэрозоля может вырабатывать аэрозоль, который, как полагают, «подобен дыму». В других вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может вырабатывать аэрозоль, который может быть по существу невидимым, но может быть распознан, как существующий, на основании других характеристик, таких как аромат или текстура. Таким образом, природа выработанного аэрозоля может быть различной в зависимости от конкретных компонентов композиции предшественника аэрозоля. Композиция предшественника аэрозоля может быть химически простой по сравнению с химической природой дыма, вырабатываемого горящим табаком.

Композиции предшественника аэрозоля могут включать дополнительные жидкие материалы, например, воду. Например, композиции предшественника аэрозоля могут содержать смеси глицерина и воды, или смеси пропиленгликоля и воды, или смеси пропиленгликоля и глицерина, или смеси пропиленгликоля, глицерина и воды. Взятые в качестве примера композиции предшественника аэрозоля также включают те разновидности материалов, содержащихся внутри устройств, что могут быть поставлены компанией «Atlanta Imports Inc.», Экуорт, Джорджия, США в виде электронной сигары, имеющей торговое название E-CIG, которая может быть использована с соответствующими курительными картриджами типа С1а, С2а, С3а, С4а, C1b, C2b, C3b и C4b, и поставлены компанией «Ruyan SBT Technology and Development Co., Ltd.», Пекин, Китай в виде электронной трубки модели Ruyan Atomizing и электронной сигареты модели Ruyan Atomizing.

Композиция предшественника аэрозоля, используемая в раскрытом курительном изделии, может дополнительно содержать один или большее количество ароматизаторов, медикаментов или других пригодных для вдыхания материалов. Например, может быть использован жидкий никотин. Такие дополнительные материалы могут содержать один или большее количество компонентов композиции предшественника аэрозоля или композиции предшественника пара. Таким образом, композиция предшественника аэрозоля или композиция предшественника пара могут быть описаны как содержащие пригодную для вдыхания субстанцию. Такая пригодная для вдыхания субстанция может содержать ароматизаторы, медикаменты и другие описанные в настоящей заявке материалы. В частности, пригодная для вдыхания субстанция, поставляемая посредством курительного изделия согласно настоящему изобретению, может содержать компонент табака или извлеченный из табака материал. В качестве альтернативы ароматизатор, медикамент или другой пригодный для вдыхания материал могут быть обеспечены отдельно от других компонентов предшественника аэрозоля, например, в резервуаре. В связи с этим определенные количества ароматизатора, медикамента или другого пригодного для вдыхания материала могут быть по отдельности или одновременно поданы на резистивный нагревательный элемент для выпуска ароматизатора, медикамента или другого пригодного для вдыхания материала в воздушный поток, вдыхаемый пользователем вместе с дополнительными компонентами композиции предшественника аэрозоля или композиции предшественника пара.

Может быть использовано широкое разнообразие разновидностей ароматизирующих средств или материалов, изменяющих сенсорный или органолептический характер или природу основного аэрозоля курительного изделия. Такие ароматизирующие средства могут быть обеспечены из источников, отличных от табака, могут быть естественными или искусственными по своей природе и могут быть использованы как концентраты или упаковки аромата. Особенно интересны ароматизирующие средства, которые поданы в те области курительного изделия, где происходит выработка аэрозоля, или внедрены в них. И опять, такие средства могут быть поданы непосредственно к резистивному нагревательному элементу или, как уже отмечено выше, могут быть обеспечены на подложке. Взятые в качестве примера ароматизирующие средства включают ванилин, этиловый ванилин, сливки, чай, кофе, фрукты (например, яблоко, вишню, землянику, персик и цитрусовые ароматизаторы, включая лайм и лимон), клен, ментол, мяту, перечную мяту, курчавую мяту, грушанку, мускатный орех, гвоздику, лаванду, кардамон, имбирь, мед, анис, шалфей, корицу, сандаловое дерево, жасмин, кротоновое дерево, какао, лакрицу, а также ароматизаторы и пакеты аромата типа и характера, традиционно используемых для придания вкуса сигаретам, сигарам и трубочным табакам. Также могут быть использованы патоки, такие как кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы. Ароматизирующие средства также могут содержать кислотные или основные характеристики (например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, янтарная кислота, молочная кислота и пировиноградная кислота). При необходимости ароматизирующие средства могут быть скомбинированы с вырабатывающим аэрозоль материалом. Взятые в качестве примера полученные из растений композиции, которые могут быть использованы, описаны в заявке на патент США №12/971746 (Dube и др.) и в заявке на патент США №13/015744 (Dube и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

В частности, органические кислоты могут быть введены в композицию предшественника аэрозоля для получения желательных изменений аромата, ощущения или органолептических свойств медикаментов, таких как никотин, которые могут быть скомбинированы с предшественником аэрозоля. Например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, янтарная кислота, молочная кислота и пировиноградная кислота, могут быть включены в предшественник аэрозоля вместе с никотином в количествах вплоть до эквимолярного (на основании полного содержания органической кислоты) с никотином. Может быть использована любая комбинация органических кислот. Например, композиция предшественника аэрозоля может содержать от примерно 0,1 до примерно 0,5 молей левулиновой кислоты на один моль никотина, от примерно 0,1 до примерно 0,5 молей пировиноградной кислоты на один моль никотина, от примерно 0,1 до примерно 0,5 молей молочной кислоты на один моль никотина или их комбинации вплоть до концентрации, при которой общее количество присутствующей органической кислоты эквимолярно общему количеству никотина, присутствующего в композиции предшественника аэрозоля.

В вариантах реализации материала предшественника аэрозоля, содержащего экстракт табака, включая полученный из табака никотин фармацевтического качества, предпочтительно, чтобы экстракт табака мог быть охарактеризован, как по существу свободный от соединений, вместе называемых аналитами Хоффмана, включая, например, табако-специфические нитрозамины (TSNA), включая N'-нитросонорникотин (NNN), (4-метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK), N'-нитрозоанатабин (NAT) и N'-нитрозоанабазин (NAB); полиароматические углеводороды (РАН), включая бензо[а]антрацен, бензо[а]пирен, бензо[b]флуорантен, бензо[k]флуорантена, хризен, дибенз[а,h]антрацен, индено[1,2,3-cd]пирен и т.п. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения материал предшественника аэрозоля может быть охарактеризован как абсолютно не содержащий любых аналитов Хоффмана, включая табако-специфические нитрозамины и полиароматические углеводороды. Варианты реализации материала предшественника аэрозоля могут иметь уровни содержания табако-специфических нитрозаминов (или уровни содержания других аналитов Хоффмана) в диапазоне меньше чем примерно 5 частей на миллион, меньше чем примерно 3 части на миллион, меньше чем примерно 1 часть на миллион, или меньше чем примерно 0,1 частей на миллион, или даже ниже любого обнаруживаемого предельного значения. Определенные процессы экстракции или процессы обработки могут быть использованы для достижения уменьшения концентрации аналитов Хоффмана. Например, экстракт табака может быть приведен в контакт с молекулярно-импринтированным полимером или молекулярно-неимпринтированным полимером, как описано, например, в патентных публикациях США №2007/0186940 (Bhattacharyya и др.), №2011/0041859 (Rees и др.) и 2011/0159160 (Johnsson и др.) и в заявке на патент США №13/111330 (Byrd и др.) с датой подачи 19 мая 2011 г., содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылки. Кроме того, экстракт табака может быть обработан ионно-обменными материалами с аминными функциональными возможностями, которые могут удалять определенные альдегиды и другие соединения. См., например, патенты США №4033361 (Horsewell и др.) и №6779529 (Figlar и др.), содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Композиция предшественника аэрозоля может иметь множество конформаций, основанных на различном количестве используемых в настоящей заявке материалов. Например, пригодная композиция предшественника аэрозоля может содержать примерно до 98% по весу, примерно до 95% по весу или примерно до 90% по весу многоатомного спирта. Это общее количество может быть разбито на любые комбинации между двумя или большим количеством различных многоатомных спиртов. Например, один многоатомный спирт может содержать от примерно 50% до примерно 90%, от примерно 60% до примерно 90% или от примерно 75% до примерно 90% по весу от композиции предшественника аэрозоля, а второй многоатомный спирт может содержать от примерно 2% до примерно 45%, от примерно 2% до примерно 25%, или от примерно 2% до примерно 10% по весу от композиции предшественника аэрозоля. Пригодная композиция предшественника аэрозоля также может содержать примерно до 25% по весу, примерно до 20% по весу или примерно до 15% по весу воды, в частности, от примерно 2% до примерно 25%, от примерно 5% до примерно 20% или от примерно 7% до примерно 15% по весу воды. Ароматизаторы и т.п. (куда могут входить медикаменты, такие как никотин) могут составлять примерно до 10%, примерно до 8%, или примерно до 5% по весу от композиции предшественника аэрозоля.

В качестве неограничивающего примера композиция предшественника аэрозоля согласно настоящему изобретению может содержать глицерин, пропиленгликоль, воду, никотин и один или большее количество ароматизаторов. В частности, глицерин может присутствовать в количестве от примерно 70% до примерно 90% по весу, от примерно 70% до примерно 85% по весу, или от примерно 75% до примерно 85% по весу, пропиленгликоль может присутствовать в количестве от примерно 1% до примерно 10% по весу, от примерно 1% до примерно 8% по весу, или от примерно 2% до примерно 6% по весу, вода может присутствовать в количестве от примерно 10% до примерно 20% по весу, от примерно 10% до примерно 18% по весу, или от примерно 12% до примерно 16% по весу, никотин может присутствовать в количестве от примерно 0,1% до примерно 5% по весу, от примерно 0,5% до примерно 4% по весу, или от примерно 1% до примерно 3% по весу, и ароматизаторы могут присутствовать в количестве примерно до 5% по весу, примерно до 3% по весу, или примерно до 1% по весу, причем все количества основаны на общем весе композиции предшественника аэрозоля. Один конкретный, неограничивающий пример композиции предшественника аэрозоля содержит от примерно 75% до примерно 80% по весу глицерина, от примерно 13% до примерно 15% по весу воды, от примерно 4% до примерно 6% по весу пропиленгликоля, от примерно 2% до примерно 3% по весу никотина и примерно от 0,1% до примерно 0,5% по весу ароматизаторов. Никотин, например, может быть из экстракта табака.

Количество композиции предшественника аэрозоля, используемой внутри курительного изделия, таково, что изделие проявляет допустимые сенсорные и органолептические свойства, и необходимые рабочие характеристики. Например, весьма предпочтительно, чтобы были использованы достаточные компоненты композиции предшественника аэрозоля, такие как глицерин и/или пропиленгликоль, чтобы предусмотреть выработку видимого основного аэрозоля, который во многих отношениях напоминает внешний вид табачного дыма. Обычно, количество вырабатывающего аэрозоль материала, содержащегося в курительном изделии, находится в диапазоне примерно 1,5 г или меньше, примерно 1 г или меньше или примерно 0,5 г или меньше. Количество композиции предшественника аэрозоля может зависеть от ряда факторов, таких как необходимое количество затяжек на картридж, используемый с курительным изделием. Для композиции предшественника аэрозоля желательно не вводить существенные степени неприемлемых посторонних привкусов, неопределенных вкусовых ощущений, или полного процесса восприятия, который значительно отличен от восприятия сигареты традиционного типа, которая вырабатывает основной дым посредством горения скрошенного табака. Выбор конкретного вырабатывающего аэрозоль материала и материала резервуара, количества используемых компонентов и используемых разновидностей табачного материала может быть изменен, чтобы управлять полным химическим составом основного аэрозоля, выработанного курительным изделием.

Как правило, композиция предшественника аэрозоля, используемая в курительном изделии, сформирована из первого компонента и по меньшей мере второго, отдельного компонента. Таким образом, композиция предшественника аэрозоля может быть сформирована из множества компонентов, таких как два отдельных компонента, три отдельных компонента, четыре отдельных компонента, пять отдельных компонент и так далее. В различных вариантах реализации настоящего изобретения отдельные компоненты композиции предшественника аэрозоля могут быть перемещены отдельными фитилями или отдельными и определенными группами волокон в одном фитиле. Отдельное перемещение может быть применимо в этом отношении к каждому индивидуальному компоненту композиции предшественника аэрозоля или к любой комбинации индивидуальных компонентов. Например, один резервуар может быть разделен на сегменты и различные компоненты композиции предшественника аэрозоля могут быть размещены на различных сегментах для перемещения посредством волокон фитиля, связанных по текучей среде с конкретным сегментом. В качестве альтернативы могут быть использованы различные резервуары с различными фитилями, объединенными с ними. Различные комбинации одного или большего количества резервуаров, одного или большего количества элементов перемещения и одного или большего количества элементов нагревателя, причем все из них имеют различные конструкции и выполнены из различных материалов, могут быть использованы согласно раскрытию настоящего изобретения.

Существенно, что использование отдельного переноса отдельных компонентов композиции предшественника аэрозоля к отдельным нагревательным элементам может обеспечить возможность нагрева отдельных компонентов до различных температур, что обеспечивает более плотный аэрозоль, вдыхаемый пользователем. Хотя температура перевода в аэрозольное состояние для отдельных нагревателей может быть по существу одинаковой, в определенных вариантах реализации настоящего изобретения температура перевода в аэрозольное состояние для отдельных нагревателей может быть отлична на 2°С или больше, на 5°С или больше, на 10°С или больше, на 20°С или больше, на 30°С или больше или на 50°С или больше.

Хотя множество материалов, предназначенных для использования в курительном изделии согласно настоящему изобретению, было описано выше, таких как нагревательные элементы, батареи, конденсаторы, компоненты переключения, резервуары, раздаточные устройства, предшественники аэрозоля и т.п., изобретение не должно быть рассмотрено как ограниченное только приведенными в качестве примера вариантами реализации настоящего изобретения. Скорее, специалист в данной области техники способен на основании настоящего раскрытия выявить аналогичные компоненты в области техники, которые могут заменить любые конкретные компоненты настоящего изобретения. Например, патент США №5261424 (Sprinkel, мл.) описывает пьезоэлектрические датчики, которые могут быть связаны с ротовым концом устройства для обнаружения движения губ пользователя, связанных с затяжкой, с последующим запуском нагревания, патент США №5372148 (McCafferty и др.) описывает датчик затяжки для управления потоком энергии в массив тепловой нагрузки в ответ на падение давления через мундштук, патент США №5967148 (Harris и др.) описывает приемные разъемы в курительном устройстве, которое содержит идентификатор, обнаруживающий неоднородность коэффициента пропускания инфракрасного излучения введенным компонентом, и контроллер, выполняющий программу обнаружения при введении компонента в приемный разъем, патент США №6040560 (Fleischhauer и др.) описывает определенный выполнимый энергетический цикл с множественными дифференциальными фазами, патент США №5934289 (Watkins и др.) описывает фотонно-оптронные компоненты, патент США №5954979 (Counts и др.) описывает средства для изменения сопротивления тяге через курительное устройство, патент США №6803545 (Blake и др.) описывает конкретные конфигурации батареи для использования в курительных устройствах, патент США №7293565 (Griffen и др.) описывает различные системы зарядки для использования с курительными устройствами, патентная публикация США №2009/0320863 (Fernando и др.) описывает компьютерные средства интерфейса для курительных устройств, предназначенные для содействия зарядке и для обеспечения возможности компьютерного управления устройством, патентная публикация США № 2010/0163063 (Fernando и др.) описывает системы аутентификации для курительного устройства и патент WO №2010/003480 (Flick) описывает систему измерения потока текучей среды, обнаруживающую затяжку в системе выработки аэрозоля, причем содержание всех указанных предшествующих изобретений полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Дополнительные примеры компонентов, имеющих отношение к электронным изделиям подачи аэрозоля, и раскрывающих материалы или компоненты, которые могут быть использованы в данном изделии, включают патент США №4735217 (Gerth и др.), патент США №5249586 (Morgan и др.), патент США №5666977 (Higgins и др.), патент США №6053176 (Adams и др.), патент США №6164287 (White), патент США №6196218 (Voges), патент США №6810883 (Felter и др.), патент США №6854461 (Nichols), патент США №7832410 (Hon), патент США №7513253 (Kobayashi), патент США №7896006 (Hamano), патент США №6772756 (Shayan), патентные публикации США №2009/0095311, №2006/0196518, №2009/0126745 и №2009/0188490 (Hon), патентную публикацию США №2009/0272379 (Thorens и др.), патентные публикации США №2009/0260641 и №2009/0260642 (Monsees и др.), патентные публикации США №2008/0149118 и №2010/0024834 (Oglsby и др.), патентную публикацию США №2010/0307518 (Wang) и патент WO №2010/091593 (Hon). Множество материалов, описанных в предшествующих документах, может быть внедрено в настоящие устройства в различных вариантах реализации настоящего изобретения, причем содержание всех предшествующих раскрытий полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Хотя изделие, согласно настоящему изобретению, может иметь множество вариантов реализации, использование изделия пользователем будет аналогично по объему изобретения. В частности, изделие может быть выполнено как единый блок или как множество компонентов, комбинируемых пользователем для использования и после этого демонтируемых пользователем. Курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать первый блок, способный входить во взаимодействие со вторым блоком и выходить из этого взаимодействия, причем первый блок содержит резистивный нагревательный элемент, а второй блок содержит источник электропитания. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения второй блок может дополнительно содержать один или большее количество компонентов системы управления, которые активируют или регулируют электрический ток из источника электроэнергии. Первый блок может содержать дальний конец, взаимодействующий со вторым блоком, и противоположный ближний конец, содержащий мундштук (или просто ротовой конец) с отверстием на его ближайшем конце. Первый блок может содержать путь воздушного потока, открывающийся в мундштук первого блока, причем путь воздушного потока может предусматривать прохождение аэрозоля, сформированного в резистивном нагревательном элементе, в мундштук. В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения первый блок может быть выполнен однократно используемым. Аналогично, второй блок может быть выполнен повторно используемым.

Курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать управляющий корпус многократного использования, выполненный по существу цилиндрическим по форме, и имеющий соединительный конец и противоположный закрытый конец. Закрытый конец управляющего корпуса может содержать один или большее количество индикаторов активного использования изделия. Изделие может содержать картридж с соединительным концом, взаимодействующим с соединительным концом управляющего корпуса и с противоположным ротовым концом. При использовании пользователь может соединять соединительный конец картриджа с соединительным концом управляющего корпуса или иным образом комбинировать картридж с управляющим корпусом так, чтобы изделие работало, как описано в настоящей заявке. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения соединительные концы управляющего корпуса и картриджа могут иметь резьбу для резьбового взаимодействия. В других вариантах реализации настоящего изобретения соединительные концы могут быть выполнены на прессовой посадке.

Во время использования пользователь инициирует нагрев резистивного нагревательного элемента, и теплота, выработанная резистивным нагревательным элементом, переводит в аэрозольную форму композицию предшественника аэрозоля и, при необходимости, дополнительные пригодные для вдыхания субстанции. Такое нагревание выпускает по меньшей мере часть композиции предшественника аэрозоля в виде аэрозоля (который может содержать любые дополнительные пригодные для вдыхания субстанции, включенные в него), причем такой аэрозоль имеет место внутри пространства в картридже, связанного по текучей среде с ротовым концом картриджа. При выполнении пользователем вдоха на ротовом конце картриджа происходит протягивание воздуха через картридж, и пользователь вдыхает комбинацию протянутого воздуха и аэрозоля по мере того, как протянутые материалы выходят из ротового конца картриджа (и любого дополнительного мундштука при его наличии) в рот пользователя. Для инициирования нагрева пользователь может активизировать нажимную кнопку, емкостный датчик или подобный компонент, который обеспечивает возможность приема резистивным нагревательным элементом электроэнергии от батареи или другого источника энергии (например, конденсатора). Электроэнергия может быть подана в течение заранее определенной продолжительности времени, или ее подачей можно управлять вручную. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения электроэнергия по существу не поступает в изделие в промежутках между затяжками изделия (хотя поток энергии может продолжать поступать для поддержания базовой температуры, превышающей температуру окружающей среды, например, температуры, облегчающей быстрый нагрев до температуры активного нагревания). В других вариантах реализации настоящего изобретения нагрев может быть инициирован затяжкой пользователя путем использования различных датчиков, описанных в настоящей заявке. После прекращения затяжки происходит прекращение или уменьшение нагревания. При совершении пользователем достаточного количества затяжек и высвобождения, таким образом, достаточного количества пригодной для вдыхания субстанции (например, количества, достаточного для получения обычного курительного ощущения), картридж может быть удален из управляющего корпуса и утилизирован. Может быть применена индикация об использовании картриджа (то есть, о том, что композиция предшественника аэрозоля по существу удалена пользователем). В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения один картридж может обеспечить ощущение выкуривания более одной сигареты и, таким образом, может обеспечить количество композиции предшественника аэрозоля, достаточное для моделирования полной пачки обычных сигарет или даже больше.

Предшествующее описание использования изделия может быть применено к различным вариантам реализации, описанным в настоящей заявке, с незначительными изменениями, которые могут быть очевидными для специалиста в свете дальнейшего изложения настоящего описания. Однако приведенное выше описание использования не предназначено для ограничения использования изделия согласно настоящему изобретению, но приведено для соответствия всем необходимым требованиям раскрытия настоящего изобретения.

В некоторых вариантах реализации курительное изделие согласно настоящему изобретению может быть охарактеризовано как изделие одноразового использования (или содержащее блок одноразового использования, например, одноразовый картридж). В соответствии с этим может быть желательно для резервуара, содержащего композицию предшественника аэрозоля в таких вариантах реализации, содержать достаточное количество композиции предшественника аэрозоля таким образом, чтобы пользователь мог получать больше, чем однократное использование изделия. Например, изделие может содержать достаточное количество пригодных для превращения в аэрозоль и/или пригодных для вдыхания материалов таким образом, что изделие способно обеспечивать множество затяжек, по существу эквивалентное количеству затяжек (продолжительностью примерно от двух до четырех секунд), получаемому от множества обычных сигарет, например, 2 или больше, 5 или больше, 10 или больше или 20 или больше обычных сигарет. В частности, одноразовое содержащее один блок изделие согласно раскрытию настоящего изобретения, способно обеспечить примерно 20 или больше, примерно 50 или больше или примерно 100 или больше затяжек, причем одна затяжка измерена так, как другим образом описано в настоящей заявке.

В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения изделие может иметь размер, сопоставимый с формой сигареты или сигары. Таким образом, диаметр изделия может составлять от примерно 5 мм до примерно 25 мм, от примерно 5 мм до примерно 20 мм, от примерно 6 мм до примерно 15 мм или от примерно 6 мм до примерно 10 мм. Такой размер может, в частности, соответствовать наружному диаметру оболочки 15. Кроме того, управляющий корпус и картридж могут быть охарактеризованы относительно полной длины. Например, управляющий корпус может иметь длину от примерно 50 мм до примерно 110 мм, от примерно 60 мм до примерно 100 мм, или от примерно 65 мм до примерно 95 мм. Длина картриджа составляет от примерно 20 мм до примерно 60 мм, от примерно 25 мм до примерно 55 мм, или от примерно 30 мм до примерно 50 мм. Полная длина картриджа и управляющего корпуса (или полная длина курительного изделия согласно настоящему изобретению, образованного из одной, единой оболочки), может быть примерно равной или меньшей длины обычной сигареты, например, примерно от 70 мм до примерно к 130 мм, от примерно 80 мм до примерно 125 мм, или от примерно 90 мм до примерно 120 мм.

В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения одноразовый блок или картридж согласно настоящему изобретению могут быть по существу идентичными картриджу, описанному выше со ссылками на приложенные фигуры. Таким образом, одноразовый картридж может содержать оболочку картриджа, по существу трубчатой формы, имеющую дальний соединительный конец, выполненный с возможностью взаимодействия с курительным изделием многократного использования или изделием по доставке медикамента, и противоположный ротовой конец, выполненный с возможностью прохождения образованного пара и любых дополнительных пригодных для вдыхания материалов к пользователю. Оболочка картриджа может определять внутреннее пространство картриджа, которое содержит дополнительные компоненты картриджа, в частности фитили с капиллярным распространением во внешнем и/или внутреннем направлениях, которые выполнены из множества волокон, связанных по текучей среде с резервуаром.

Хотя описанные в настоящей заявке различные фигуры показывают управляющий корпус и картридж в рабочем взаимоотношении, совершенно понятно, что управляющий корпус и картридж могут существовать как отдельные устройства. В соответствии с этим, любое описание, иначе приведенное в настоящей заявке относительно комбинации этих компонентов, также должно быть понято как применимое к управляющему корпусу и картриджу как к индивидуальным и отдельным компонентам.

В качестве другого аспекта изобретение может быть направлено на комплекты, обеспечивающие разнообразие описанных в настоящей заявке компонентов. Например, указанный комплект может содержать управляющий корпус с одним или большим количеством картриджей. Комплект может содержать управляющий корпус с одной или большим количеством компонентов зарядки. Комплект может содержать управляющий корпус с одной или большим количеством батарей. Комплект может содержать управляющий корпус с одним или большим количеством картриджей и одним или большим количеством компонентов зарядки и/или одной или большим количеством батарей. Согласно другим вариантам реализации комплект может содержать множество картриджей. Комплект может дополнительно содержать множество картриджей и одну или большее количество батарей и/или один или большее количество компонентов зарядки. Комплекты согласно настоящему изобретению дополнительно могут содержать футляр (или другую упаковку или компонент для переноски или хранения), в котором размещен один или большее количество дополнительных компонентов комплекта. Футляр может представлять собой твердый или мягкий контейнер многократного использования. Кроме того, футляр может быть простой коробкой или другой упаковкой.

Многие модификации и другие варианты реализации настоящего изобретения будут очевидны специалисту в данной области техники после изучения положений, приведенных в предшествующих описаниях и связанных с ними чертежах. Таким образом, следует подразумевать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными описанными выше вариантами реализации и что модификации и другие варианты реализации предназначены быть ограниченными объемом пунктов приложенной формулы. Хотя здесь использованы конкретные термины, они использованы только в родовом и описательном смысле, но не с целью ограничения.

Claims

1. Курительное изделие, содержащее

оболочку, содержащую внешнюю стенку и имеющую центральную ось, вытянутую вдоль длины указанной оболочки,

фитиль, размещенный внутри указанной оболочки и выполненный в виде множества отдельных волокон, ориентированных в конфигурации типа щетки, причем каждое из отдельных волокон содержит первый конец, прикрепленный к элементу удержания, и противоположный свободный конец; и

композицию предшественника аэрозоля, причем:

фитиль размещен внутри оболочки таким образом, что свободные концы волокон направлены к внутренней части оболочки и для капиллярного распространения композиции предшественника аэрозоля во внутреннем направлении относительно внешней стенки из элемента удержания по направлению к центральной оси; или

фитиль размещен внутри оболочки таким образом, что свободные концы волокон направлены наружу от центральной оси и для капиллярного распространения композиции предшественника аэрозоля наружу от центральной оси по направлению к внешней стенке оболочки.

2. Курительное изделие по п. 1, в котором

волокна размещены круговым образом вокруг одного сегмента или множества сегментов внутренней поверхности полой оболочки.

3. Курительное изделие по п. 1, в котором

волокна ориентированы в осевом направлении вдоль длины полой оболочки в виде одного ряда или множества рядов.

4. Курительное изделие по п. 3, в котором

осевая ориентация представляет собой прямую линию или спираль.

5. Курительное изделие по п. 1, дополнительно содержащее

центральный элемент, проходящий вдоль центральной оси через по меньшей мере часть длины полой оболочки, причем

волокна круговым образом размещены вокруг одного сегмента или множества сегментов центрального элемента, или волокна ориентированы в осевом направлении вдоль длины центрального элемента в виде одного ряда или множества рядов.

6. Курительное изделие по п. 5, в котором

волокна ориентированы в осевом направлении по прямой линии или спиральным образом.

7. Курительное изделие по любому из пп. 1-6, в котором

волокна выполнены по существу одинаковыми по длине.

8. Курительное изделие по любому из пп. 1-6, в котором

волокна выполнены разными по длине.

9. Курительное изделие по п. 8, в котором

длины волокон выбраны по определенной схеме.

10. Курительное изделие по п. 1, в котором

композиция предшественника аэрозоля выполнена в виде жидкости или геля при условиях окружающей среды.

11. Курительное изделие по п. 1, в котором

элемент удержания выполнен в виде резервуара, и в котором

композиция предшественника аэрозоля удержана в резервуаре.

12. Курительное изделие по п. 11, в котором

один или оба из резервуара и фитиля обеспечены в множестве сегментов.

13. Курительное изделие по п. 1, в котором

изделие содержит резервуар, отличный от элемента удержания, и в котором

14. Курительное изделие по п. 1, дополнительно содержащее нагреватель, выполненный с возможностью испарения композиции предшественника аэрозоля.

15. Курительное изделие по п. 14, в котором

нагреватель содержит резистивную нагревательную проволоку или множество резистивных нагревательных проволок.

16. Курительное изделие по п. 15, в котором

по меньшей мере одна нагревательная проволока по меньшей мере частично переплетена с волокнами фитиля, или в котором

по меньшей мере одна нагревательная проволока вплетена в волокна фитиля.

17. Курительное изделие по п. 15 или 16, в котором

первая проволока нагревателя контактирует с первым сегментом фитиля, а вторая проволока нагревателя контактирует со вторым сегментом фитиля.

18. Курительное изделие по п. 17, в котором

первый сегмент фитиля приспособлен для капиллярного распространения первого материала предшественника аэрозоля, а второй сегмент фитиля приспособлен для капиллярного распространения второго материала предшественника аэрозоля.

19. Курительное изделие по п. 17, в котором

первая проволока нагревателя и вторая проволока нагревателя обеспечивают одну или большее количество различных температур нагревания, различных скоростей нагревания и различных полных времен нагревания.

20. Курительное изделие по п. 1, дополнительно содержащее

один или оба компонента из источника электроэнергии и компонента системы управления.

21. Способ образования аэрозоля в курительном изделии, включающий

инициирование электрического тока из источника электроэнергии внутри курительного изделия к резистивной нагревательной проволоке внутри курительного изделия, причем

нагревательная проволока сплетена с фитилем, образованным из множества отдельных волокон, ориентированных в конфигурации типа щетки, причем каждое из отдельных волокон содержит первый конец, прикрепленный к элементу удержания, и противоположный свободный конец, для принуждения к нагреванию нагревательной проволоки и испарения композиции предшественника аэрозоля, перемещаемой фитилем, причем

фитиль размещен внутри оболочки, имеющей внешнюю стенку, таким образом, что свободные концы волокон направлены к внутренней части оболочки и для капиллярного распространения композиции предшественника аэрозоля во внутреннем направлении относительно внешней стенки из элемента удержания по направлению к центральной оси, вытянутой вдоль длины указанной оболочки; или

22. Способ по п. 21, в котором

курительное изделие содержит множество нагревательных проволок.

23. Способ по п. 22, в котором

осуществляют одновременный нагрев двух или большего количества нагревательных проволок.

24. Способ по п. 23, в котором

композиция предшественника аэрозоля содержит две или большее количество отдельных компонентов, и в котором

осуществляют отдельный нагрев отдельных компонентов композиции предшественника аэрозоля одновременно нагреваемыми нагревательными проволоками.

25. Способ по п. 23, в котором

одновременно нагреваемые нагревательные проволоки получают электрический ток из источника электроэнергии при различных условиях таким образом, что нагревательные проволоки нагреты до различных температур или нагреты в течение различных промежутков времени.

26. Способ по п. 25, в котором

нагрев двух или большего количества нагревательных проволок осуществляют в определенной последовательности или по определенной схеме.