RU2708265C2 - Контейнер, имеющий нагреватель для образующего аэрозоль устройства, и образующее аэрозоль устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к электронным сигаретам с электрическим нагревом и их контейнерам для образующего аэрозоль субстрата. Предлагаемый контейнер содержит: корпус и крышку, содержащую область прокалывания, и нагреватель, образующий границу области прокалывания. Образующее аэрозоль устройство с электрическим нагревом (электронная сигарета) содержит: источник питания; полость для размещения контейнера, заключающего в себе образующий аэрозоль субстрат; электрические контакты, соединенные с источником питания и выполненные с возможностью соединения источника питания с нагревателем контейнера через электрические контакты контейнера; средства для прокалывания области прокалывания контейнера при размещении этого контейнера в указанной полости. Технический результат – обеспечение более полной реакции никотина с улучшающим доставку соединением, улучшение смешения реагентов в газовой фазе и улучшение нагрева образующего аэрозоль субстрата. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к контейнерам для образующего аэрозоль субстрата и к способу изготовления таких контейнеров. Настоящее изобретение относится также к образующим аэрозоль устройствам с электрическим нагревом, предназначенным для использования с этими контейнерами.

Известны образующие аэрозоль системы, содержащие контейнеры и образующие аэрозоль устройства. Одна конкретная система, раскрытая в WO 2009/079641, содержит контейнер, имеющий оболочку, содержащую вязкий способный к испарению материал и образующее аэрозоль вещество, такое как пропиленгликоль. Оболочка герметизирована крышкой, через которую может проникать образующее аэрозоль устройство при вставлении в нее контейнера для обеспечения возможности прохождения потока воздуха через контейнер при использовании. Устройство содержит нагреватель, выполненный с возможностью нагрева внешней поверхности оболочки до температуры вплоть до примерно 200 градусов по Цельсию, и в одном примере внешняя поверхность оболочки нагревается до 170 градусов по Цельсию. Образующее аэрозоль устройство является удлиненным и имеет диаметр, сходный с диаметром обычного сжигаемого курительного изделия (сигареты) и поэтому необходимо, чтобы нагреватель был расположен очень близко к внешней стенке устройства. Было обнаружено, что в результате близости нагревателя к внешней поверхности стенки устройства внешняя температура корпуса устройства в области нагревателя превышает 90 градусов. Это может быть по меньшей мере неудобно для пользователя. Кроме того, было обнаружено, что время до первой затяжки из устройства увеличивается до 30 секунд.

Таким образом, было бы также желательно обеспечить такой контейнер, который улучшает нагрев образующего аэрозоль субстрата.

Согласно аспекту настоящего изобретения, предложен контейнер для образующего аэрозоль субстрата, имеющий область прокалывания, для использования в образующем аэрозоль устройстве с электрическим нагревом, имеющем прокалывающий элемент для прокалывания этой области прокалывания. Указанный контейнер содержит: корпус; и крышку, содержащую область прокалывания и нагреватель, образующий границу области прокалывания.

Размещение нагревателя на крышке, выполненной с возможностью прокалывания этой крышки, обеспечивает преимущество, состоящее в возможности более эффективного нагрева контейнера. Наличие области прокалывания обеспечивает возможность прокалывания крышки таким образом, чтобы образующийся аэрозоль мог высвобождаться из контейнера без повреждения нагревателя.

Нагреватель предпочтительно имеет внутреннюю кромку и внешнюю кромку, причем внутренняя кромка нагревателя образует границу области прокалывания. В качестве альтернативы, внешняя кромка нагревателя образует границу области прокалывания.

Нагреватель предпочтительно расположен внутри кольцевой части крышки. Центральная часть крышки, таким образом, предпочтительно свободна от нагревателя и, следовательно, обеспечена возможность ее прокалывания без повреждения нагревателя. Размещение нагревателя в кольцевой части крышки обеспечивает возможность увеличения размера области прокалывания. Кольцевая часть предпочтительно примыкает к внешней кромке крышки.

Нагреватель предпочтительно имеет волнистую форму внутри кольцевой части крышки, так что общая длина нагревателя превышает длину окружности кольцевой части. Увеличение длины нагревателя обеспечивает преимущество, состоящее в улучшении переноса тепла от нагревателя на образующий аэрозоль субстрат. Указанная волнистая форма может представлять собой форму треугольной волны, прямоугольной волны или синусоидальной волны.

Нагреватель предпочтительно содержит два электрических контакта, причем первый электрический контакт расположен на первом расстоянии от кромки крышки, а второй электрический контакт расположен на втором расстоянии от кромки крышки. Благодаря такому расположению контактов, обеспечена возможность размещения контейнера в образующем аэрозоль устройстве в любой поворотной ориентации, и при этом продолжает обеспечиваться возможность установления правильных электрических соединений.

Корпус контейнера предпочтительно имеет по существу круглую форму поперечного сечения. Благодаря применению по существу круглой формы поперечного сечения, обеспечена возможность более легкого вставления контейнера внутрь полости образующего аэрозоль устройства. Тем не менее, может быть применена любая другая подходящая форма поперечного сечения, такая как эллиптическая.

Материал, используемый для выполнения корпуса контейнера, может представлять собой металл, предпочтительно - алюминий. В качестве альтернативы, материал, используемый для выполнения корпуса контейнера, может представлять собой полимер, способный выдерживать рабочую температуру образующего аэрозоль устройства.

Крышка предпочтительно изготовлена из полимера или металла, и более предпочтительно - из алюминия. Крышка может иметь слоистую структуру для улучшения герметизирующей способности и в особо предпочтительном варианте реализации она выполнена из слоистого пищевого анодированного алюминия.

Крышка может быть герметично присоединена к корпусу контейнера любым подходящим способом, включая: присоединение с помощью клея, такого как эпоксидный клей; тепловую герметизацию; ультразвуковую сварку; и лазерную сварку.

Нагреватель предпочтительно содержит по меньшей мере одну электрорезистивную дорожку, выполненную на гибкой основе. Применение нагревателя на гибкой основе обеспечивает возможность более легкого нанесения нагревателя на крышку и повышения срока службы нагревателя. В данном варианте реализации крышка предпочтительно выполнена из слоистого материала, содержащего гибкую основу. Предпочтительно, указанный слоистый материал дополнительно содержит слой прокалываемой фольги, которая может представлять собой металл, предпочтительно - алюминий. В качестве альтернативы, фольга может представлять собой полимер.

Предпочтительно, указанную электрорезистивную дорожку прикрепляют к гибкой основе с помощью подходящих средств.

Электрорезистивная дорожка может представлять собой любое из следующего: нержавеющая сталь; медь; латунь; платина; золото; и серебро или любой другой резистивный материал, который при подаче на него электрического тока во время работы может обеспечивать достаточно высокую температуру для образования достаточно плотного аэрозоля.

Благодаря прикреплению нагревателя к крышке на гибкой основе, обеспечена возможность упрощения процесса изготовления. Процесс изготовления более подробно описан ниже.

Электрический нагревательный элемент или каждый из электрических нагревательных элементов предпочтительно имеет профиль удлиненного поперечного сечения. В случае, если образующий аэрозоль субстрат является жидким, применение указанного профиля удлиненного поперечного сечения увеличивает объем жидкости, контактирующей с нагревателем, и таким образом повышается эффективность нагревателя. Обычный нагреватель, имеющий катушку провода в качестве нагревательного элемента, обычно имеет круглую или овальную форму поперечного сечения, и мениск жидкости может образовываться лишь с боковых сторон провода. В отличие от этого, удлиненный профиль поперечного сечения согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность образования мениска жидкости как с боковых сторон нагревателя, так и на его верхней поверхности.

Удлиненный профиль поперечного сечения предпочтительно является прямоугольным. Прямоугольная форма поперечного сечения легче в изготовлении и таким образом сокращает издержки.

Электрическое сопротивление нагревателя или каждого из нагревателей предпочтительно составляет от 0,3 до 4 Ом. Более предпочтительно, электрическое сопротивление нагревателя или каждого из нагревателей составляет от 0,5 Ом до 3 Ом, и более предпочтительно - примерно 1 Ом. Электрическое сопротивление нагревателя или каждого из нагревателей предпочтительно составляет по меньшей мере на порядок и более предпочтительно - по меньшей мере на два порядка больше, чем электрическое сопротивление контактных участков. Таким образом обеспечено, чтобы тепло, создаваемое при прохождении тока через нагревательный элемент, локализовалось в нагревателе. Низкое общее сопротивление нагревателя является преимуществом, если система получает питание от батареи. Система с низким сопротивлением и высоким током обеспечивает возможность подачи высокой мощности на нагреватель. Таким образом обеспечена возможность быстрого нагрева нагревателем электропроводных нитей до желаемой температуры.

В контексте данного документа термин «продольный» относится к направлению между ближним концом и противоположным дальним концом контейнера, и относится к направлению между ближним, или мундштучным, концом и дальним концом образующего аэрозоль устройства.

Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Указанные летучие соединения высвобождаются в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата.

Образующий аэрозоль субстрат может быть твердым или жидким или содержать как твердые, так и жидкие компоненты. В предпочтительном варианте реализации образующий аэрозоль субстрат является твердым.

Образующий аэрозоль субстрат может содержать никотин. Никотиносодержащий образующий аэрозоль субстрат может представлять собой матрицу из никотиновой соли. Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табак, а табакосодержащий материал предпочтительно содержит летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал.

Контейнер предпочтительно содержит образующий аэрозоль субстрат, содержащий никотин, причем при использовании этот образующий аэрозоль субстрат доступен после прокалывания области прокалывания.

Образующий аэрозоль субстрат может в качестве альтернативы содержать материал, не содержащий табака. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.

Гомогенизированный табачный материал может быть образован посредством агломерации табака в виде частиц. В гомогенизированном табачном материале, при его наличии, содержание образующего аэрозоль вещества может составлять не менее 5 весовых % в пересчете на сухой вес, и предпочтительно - от более 5 до 30 весовых % в пересчете на сухой вес.

Образующий аэрозоль субстрат может содержать по меньшей мере одно образующее аэрозоль вещество. Образующее аэрозоль вещество может представлять собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре образующего аэрозоль устройства. Подходящие образующие аэрозоль вещества хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Особо предпочтительными образующими аэрозоль веществами являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин.

Образующий аэрозоль субстрат может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно содержит никотин и по меньшей мере одно образующее аэрозоль вещество. В особо предпочтительном варианте реализации образующее аэрозоль вещество представляет собой глицерин.

Контейнер предпочтительно заполнен образующим аэрозоль субстратом в количестве от примерно 150 мг до примерно 400 мг, более предпочтительно - образующим аэрозоль субстратом в количестве от примерно 200 мг до примерно 300 мг, и в предпочтительном варианте реализации - образующим аэрозоль субстратом в количестве примерно 250 мг.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ изготовления вышеописанного контейнера, содержащего образующий аэрозоль субстрат. Способ содержит этапы, на которых: обеспечивают полотно гибкого материала основы; наносят множество электрорезистивных дорожек на полотно гибкого материала основы; разрезают полотно гибкой основы с получением нагревательных элементов, содержащих электрорезистивную дорожку; обеспечивают полотно прокалываемого материала; наносят нагревательные элементы на полотно прокалываемого материала; разрезают полотно прокалываемого материала с образованием крышек для контейнеров; обеспечивают контейнеры; заполняют каждый контейнер образующим аэрозоль субстратом; и герметизируют каждый контейнер крышкой, содержащей нагреватель.

Предпочтительно, способ дополнительно содержит этап, на котором формируют каждую дорожку с помощью по меньшей мере одного из следующего: штамповка; печать; травление; нанесение со спеканием; и нанесение без спекания. В особо предпочтительном варианте реализации выполняют электрорезистивные дорожки путем штамповки. Предпочтительно, допуск на размеры электрорезистивной дорожки составляет менее 1/10 мм и, предпочтительно, точность составляет по меньшей мере 99%.

Предпочтительно, способ содержит этап, на котором наносят выполненные электрорезистивные дорожки на по существу непрерывное полотно гибкого материала основы, причем это непрерывное полотно гибкого материала основы обеспечивают на бобине для использования при формировании крышек для контейнеров. Благодаря применению бобины с по существу непрерывной лентой гибкого материала основы, обеспечивают отделение процесса формирования нагревателей от процесса формирования крышек и таким образом повышают эффективность процесса изготовления.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложено образующее аэрозоль устройство с электрическим нагревом. Указанное устройство содержит источник питания; полость для размещения вышеописанного контейнера, содержащего образующий аэрозоль субстрат; электрические контакты, соединенные с источником питания и выполненные с возможностью соединения источника питания с нагревателем контейнера через электрические контакты контейнера; и средства для прокалывания области прокалывания контейнера при размещении контейнера в указанной полости.

Благодаря применению такого образующего аэрозоль устройства, обеспечивают повышение эффективности нагрева образующего аэрозоль субстрата и, следовательно, эффективности образования аэрозоля, поскольку нагреватель может быть размещен ближе к образующему аэрозоль субстрату.

Указанные прокалывающие средства предпочтительно представляют собой прокалывающий элемент. Предпочтительно, устройство дополнительно содержит мундштучную часть. Указанная мундштучная часть содержит: прокалывающий элемент; по меньшей мере одно впускное воздушное отверстие и по меньшей мере одно выпускное воздушное отверстие, а прокалывающее средство содержит по меньшей мере один первый канал, проходящий между по меньшей мере одним впускным воздушным отверстием и дальним концом прокалывающего элемента, и по меньшей мере один второй канал, проходящий между дальним концом прокалывающего элемента и по меньшей мере одним выпускным воздушным отверстием, так что при использовании, когда пользователь осуществляет затяжку через мундштук, воздух протекает по тракту воздушного потока, проходящему от по меньшей мере одного впускного воздушного отверстия через по меньшей мере один первый канал, часть контейнера и по меньшей мере один второй канал, и выходит из по меньшей мере одного выпускного отверстия.

Прокалывающие средства могут представлять собой электрический изолятор. В контексте данного документа термин «электрический изолятор» обозначает материал, в котором отсутствует свободный перенос внутренних электрических зарядов и, следовательно, сильно затруднено протекание электрического тока под воздействием электрического поля. Предпочтительно, электрический изолятор имеет удельное сопротивление 1×10⁴ Омˑм или более.

Предпочтительно, указанные электрические контакты расположены на первом и втором радиальных расстояниях от продольной оси устройства, чтобы обеспечивать надлежащее соединение с электрическим контактами нагревателя. В предпочтительном варианте реализации указанные электрические контакты представляют собой по существу непрерывные кольца, так что контейнер может быть размещен в указанной полости с любым углом поворота вокруг своей оси, и при этом продолжает обеспечиваться возможность установления надлежащих электрических соединений. Предпочтительно, указанные кольца являются концентричными.

В варианте реализации, содержащем мундштучную часть, имеющую прокалывающий элемент, электрические контакты расположены в корпусе устройства и на мундштучной части. Электрические контакты на мундштучной части предпочтительно представляют собой кольца и более предпочтительно - концентричные кольца. Электрические контакты в корпусе предпочтительно расположены на первом и втором радиальных расстояниях. Таким образом, электрические контакты внутри мундштучной части выполнены с возможностью соединения электрических контактов контейнера с электрическими контактами устройства, расположенными в корпусе.

Источник питания может представлять собой батарею, в частности перезаряжаемую батарею, выполненную с возможностью осуществления множества циклов зарядки и разрядки. Батарея может представлять быть собой батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титанатную или литий-полимерную батарею. В качестве альтернативы, батарея может представлять собой никель-металлогидридную батарею или никель-кадмиевую батарею. Емкость батареи предпочтительно выбирают таким образом, чтобы обеспечить возможность ее многократного использования пользователем, прежде чем потребуется перезарядка. Емкость батареи предпочтительно достаточна для осуществления пользователем по меньшей мере 20 сеансов использования, прежде чем потребуется перезарядка.

В качестве альтернативы, источник питания может представлять собой другой тип устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Источник питания может требовать перезарядки и может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточной энергии для одного или более сеансов курения; например, источник питания может иметь достаточную емкость для того, чтобы обеспечить возможность непрерывного образования аэрозоля в течение периода времени, равного примерно 6 минутам, соответствующего типовому времени, требующемуся для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода времени, кратного 6 минутам. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для того, чтобы обеспечить возможность выполнения предварительно заданного количества затяжек или дискретных активаций нагревательного узла.

Предпочтительно, образующее аэрозоль устройство дополнительно содержит управляющую электронную схему. Управляющая электронная схема предпочтительно выполнена с возможностью подачи и регулирования питания от источника питания на по меньшей мере один нагреватель. Питание может подаваться на нагревательный узел непрерывно после активации системы, или оно может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагревательный узел в виде импульсов электрического тока.

Управляющая электронная схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Управляющая электронная схема может содержать дополнительные электронные компоненты.

Предпочтительно, управляющая электронная схема дополнительно выполнена с возможностью поддержания температуры по меньшей мере одного нагревателя на уровне рабочей температуры, составляющей примерно от 80 градусов по Цельсию до 270 градусов по Цельсию. Эта рабочая температура зависит от типа образующего аэрозоль вещества, используемого в образующем аэрозоль субстрате, при наличии этого вещества. Предпочтительно, в случае, если образующее аэрозоль вещество представляет собой пропиленгликоль, рабочая температура предпочтительно составляет от примерно 80 градусов по Цельсию до примерно 90 градусов по Цельсию. Предпочтительно, в случае, если образующее аэрозоль вещество представляет собой глицерин, рабочая температура предпочтительно составляет от примерно 120 градусов по Цельсию до примерно 200 градусов по Цельсию.

В дополнение, управляющая электронная схема может быть выполнена с возможностью обеспечения быстрого нагрева образующего аэрозоль субстрата. В контексте данного документа термин «быстрый нагрев» обозначает нагрев в течение менее чем примерно 3 секунд, более предпочтительно - в течение менее чем примерно 2 секунд. Во время быстрого нагрева на образующий аэрозоль субстрат передается энергия, достаточная для повышения температуры этого образующего аэрозоль субстрата до 350 градусов по Цельсию, с целью как можно более быстрого достижения температуры испарения.

Образующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать температурный датчик, смежный с полостью для размещения контейнера. Указанный температурный датчик соединен с управляющей электронной схемой для того, чтобы обеспечить возможность поддержания рабочей температуры управляющей электронной схемой. Температурный датчик может представлять собой термопару или, в качестве альтернативы, для получения информации, относящейся к температуре, может использоваться по меньшей мере один нагреватель. В этом альтернативном варианте характеристика зависимости сопротивления от температуры по меньшей мере для одного нагревателя известна, и эта характеристика используется для определения температуры указанного по меньшей мере одного нагревателя способом, известным специалистам в данной области.

Образующее аэрозоль устройство может содержать детектор затяжки, соединенный с управляющей электронной схемой. Детектор затяжки предпочтительно предназначен для определения момента, когда пользователь осуществляет затяжку через мундштучную часть образующего аэрозоль устройства. Предпочтительно, управляющая электронная схема дополнительно выполнена с возможностью управления подачей питания на по меньшей мере один нагревательный элемент в соответствии с сигналом от детектора затяжки.

Предпочтительно, образующее аэрозоль устройство дополнительно содержит приводимый пользователем орган управления, такой как переключатель или кнопка. Это обеспечивает возможность включения устройства пользователем. Указанный переключатель или кнопка может инициировать образование аэрозоля или подготовку управляющей электронной схемы к ожиданию входного сигнала от детектора затяжки.

При использовании пользователь вставляет вышеописанный контейнер в полость вышеописанного образующего аэрозоль устройства. Затем пользователь прикрепляет мундштук к основному корпусу образующего аэрозоль устройства, который прокалывает капсулу посредством прокалывающего участка. Затем пользователь активирует устройство нажатием указанной кнопки. Затем пользователь осуществляет затяжку через мундштучную часть, которая втягивает воздух в устройство через впускное воздушное отверстие, далее воздух проходит через контейнер, захватывая испаренный образующий аэрозоль субстрат в воздушный поток, и выходит из устройства через выпускное воздушное отверстие в мундштучной части, где вдыхается пользователем.

Образующее аэрозоль устройство дополнительно содержит корпус, содержащий полость и другие компоненты. Корпус образующего аэрозоль устройства предпочтительно является удлиненным, таким как удлиненный цилиндр с круглым поперечным сечением. Корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композиционные материалы, содержащие один или несколько из этих материалов, или термопласты, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно, указанный материал является легким и нехрупким.

Предпочтительно, образующая аэрозоль система является портативной. Образующая аэрозоль система может иметь размер, сопоставимый с размером обычной сигары или сигареты. Курительная система может иметь общую длину от примерно 30 мм до примерно 150 мм. Курительная система может иметь внешний диаметр от примерно 5 мм до примерно 30 мм.

Образующее аэрозоль устройство может содержать дополнительный нагреватель. Указанный дополнительный нагреватель может быть расположен в полости для размещения контейнера. Указанный дополнительный нагреватель выполнен с возможностью получения питания от источника питания. Указанный дополнительный нагреватель может обеспечивать возможность более быстрого достижения рабочей температуры образующим аэрозоль субстратом.

Любой признак в одном аспекте настоящего изобретения может быть применен к другим аспектам настоящего изобретения в любом целесообразном сочетании. В частности, аспекты способа могут быть применены к аспектам устройства, и наоборот. Кроме того, любые, некоторые и/или все признаки в одном аспекте могут быть применены к любым, некоторым и/или всем признакам в любом другом аспекте, в любом целесообразном сочетании.

Также следует понимать, что конкретные сочетания различных признаков, описанных и определенных в любых аспектах настоящего изобретения, могут быть реализованы и/или применены и/или использованы независимо.

Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

На фиг. 1 показана крышка, содержащая электрический нагреватель для контейнера согласно настоящему изобретению;

На фиг. 2 показан контейнер согласно настоящему изобретению, содержащий крышку, показанную на фиг. 1;

На фиг. 3 показан еще один вариант крышки, содержащей электрический нагреватель для контейнера согласно настоящему изобретению;

На фиг. 4 показано образующее аэрозоль устройство согласно настоящему изобретению, с контейнером согласно настоящему изобретению и без него; и

На фиг. 5 показан способ изготовления контейнера согласно настоящему изобретению.

На фиг. 1 показана крышка 100 контейнера для использования в образующем аэрозоль устройстве. Крышка 100 содержит прокалываемую пленку 102 и электрический нагревательный элемент 104. Электрический нагревательный элемент содержит два электрических контакта 106 и 108. Указанные электрические контакты расположены на первом и втором радиальном расстоянии от центра крышки. Электрический нагревательный элемент 104 имеет область прокалывания А. Область А может быть проколота без влияния на работу нагревательного элемента.

Электрический нагреватель предпочтительно выполнен путем штамповки листового материала, который предпочтительно представляет собой нержавеющую сталь, медь или латунь. Процесс изготовления более подробно описан ниже.

На фиг. 2 показан разнесенный вид контейнера 200. Контейнер содержит корпус 202, имеющий тонкую внешнюю боковую стенку и тонкостенное основание. Крышку 100 размещена на открытом конце корпуса 202 с образованием герметизированного контейнера для использования в образующем аэрозоль устройстве. Перед тем, как крышка будет герметично присоединена к фланцу корпуса 202, корпус контейнера заполняют образующим аэрозоль субстратом (не показано). Внутрь контейнера помещают примерно 250 мг образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат содержит никотиносодержащий материал, такой как табак, и образующее аэрозоль вещество. Указанное образующее аэрозоль вещество представляет собой глицерин, который создает приятные ощущения во рту пользователя; также было обнаружено, что глицерин образует капли аэрозоля меньшего, более подходящего диаметра по сравнению с другими образующими аэрозоль веществами.

На фиг. 3 показан альтернативный вариант крышки 300 для использования в образующем аэрозоль устройстве. Крышка 300, как в предыдущем случае, содержит прокалываемую пленку 302 и электрический нагревательный элемент 304. Электрический нагревательный элемент содержит два электрических контакта 306 и 308. Как и ранее, указанные электрические контакты расположены на первом и втором радиальном расстоянии от центра крышки. Электрический нагревательный элемент 304 имеет область прокалывания В. Эта область В может быть проколота без воздействия на работу нагревательного элемента. Вариант реализации, показанный на фиг. 3, обеспечивает возможность использования нагревательного элемента с большей общей длиной, чем в варианте реализации, показанном на фиг. 1.

На фиг. 4(а) показан вид в поперечном сечении образующего аэрозоль устройства 400 для использования с вышеописанным контейнером 200. Образующее аэрозоль устройство содержит внешний корпус 402, выполненный с возможностью размещения в нем: источника 404 питания, такого как перезаряжаемая батарея; и управляющей схемы 406. Корпус 302 дополнительно содержит полость 408, выполненную с возможностью размещения в ней контейнера 200. Образующее аэрозоль устройство 400 дополнительно содержит мундштучную часть 412, присоединяемую к ближнему концу корпуса 402 образующего аэрозоль устройства. Мундштучная часть содержит прокалывающий участок 414 и два канала воздушного потока: впускной канал 416 и выпускной канал 418. Мундштучная часть дополнительно содержит электрические контакты 420 в виде концентричных колец, которые более подробно описаны ниже.

На фиг. 4(b) показан вид в поперечном сечении образующего аэрозоль устройства 400, содержащего контейнер 200. Указанный контейнер размещен в полости корпуса. Электрические контакты крышки контейнера 200 соединяются с электрическими контактами мундштучной части, когда эту мундштучную часть присоединяют к корпусу 402. Электрические контакты мундштучной части дополнительно соединяются с электрическими контактами внутри образующего аэрозоль устройства, соединенными с управляющей схемой 406.

При использовании пользователь вставляет контейнер 200 в полость образующего аэрозоль устройства 400 и затем присоединяет мундштучную часть 412 к корпусу 402. В результате присоединения мундштучной части прокалывающий участок 414 прокалывает крышку контейнера и образует тракт воздушного потока от впускного воздушного отверстия через контейнер к выпускному воздушному отверстию. При осуществлении этой операции устанавливаются также электрические соединения. Затем пользователь нажимает кнопку (не показана) для активации устройства. При активации устройства управляющая электронная схема 406 подает питание на нагреватель от источника 404 питания. Когда температура капсулы достигла рабочей температуры, составляющей от примерно 220°C до примерно 240 °C, пользователь оповещается с помощью индикатора (не показан) о том, что теперь пользователь может выполнить затяжку через мундштучную часть. Когда пользователь выполняет затяжку через мундштучную часть, воздух втекает во впускное воздушное отверстие, проходит через канал 416 внутри мундштучной части в капсулу, захватывает испаренный образующий аэрозоль субстрат и затем выходит из капсулы через выпускной канал 318 в мундштучной части.

Корпус контейнера может быть изготовлен с использованием подходящих известных технологий, таких как глубокое волочение, по существу не описанных подробно в данном документе. Тем не менее, способ изготовления нагревательного элемента и крышки описан со ссылками на фиг. 5.

На фиг. 5(а) показана бобина 500, содержащая полотно гибкого материала основы. Указанный гибкий материал основы выполнен с возможностью размещения на нем предварительно отштампованного нагревательного элемента 502. Нагревательный элемент может быть отштампован с использованием подходящего приспособления с матрицей и пуансоном. Таким образом, на этапе способа, показанном на фиг. 5(а), получают по существу непрерывное полотно гибкого материала основы, имеющее множество нагревательных элементов.

На фиг. 5(b) показан следующий этап способа. Разрезают полотно гибкого материала основы с помощью пуансона 504 и матрицы на отдельные диски 506, каждый из которых имеет нагревательный элемент. Указанные диски имеют диаметр, по существу равный диаметру крышки.

На фиг. 5(с) показаны отдельные диски 506, наносимые на по существу непрерывное полотно прокалываемой пленки 508, такой как алюминиевая. Указанные диски могут быть нанесены с помощью клея (не показан) или любого другого подходящего средства прикрепления дисков к пленке.

Затем формуют крышки 100 с помощью дополнительных пуансона 510 и матрицы, как показано на фиг. 5(d). Затем заполняют предварительно сформированный корпус контейнера образующим аэрозоль субстратом 512 с помощью инжектора 514 (фиг. 5(е)). Как показано на фиг. 5(f), в завершение герметично прикрепляют крышку 100 к фланцу контейнера с помощью аппликатора 516 с образованием герметизированного контейнера для использования в вышеописанном образующем аэрозоль устройстве.

Специалистам с обычной квалификацией в данной области техники должны быть понятны также и другие конструкции контейнера, включающие в себя нагреватель согласно настоящему изобретению.

Вышеописанные примерные варианты реализации являются иллюстративными, а не ограничительными. Исходя из вышеописанных примерных вариантов реализации, специалистам с обычной квалификацией в данной области техники должны быть понятны также и другие варианты реализации, соответствующие этим примерным вариантам.

Claims (33)

    1. Контейнер для образующего аэрозоль субстрата, имеющий область прокалывания, для использования в образующем аэрозоль устройстве с электрическим нагревом, имеющем прокалывающий элемент для прокалывания области прокалывания, причем указанный контейнер содержит:

корпус; и

крышку, содержащую область прокалывания и нагреватель, образующий границу области прокалывания.

2. Контейнер по п. 1, в котором нагреватель имеет внутреннюю кромку и внешнюю кромку, причем внутренняя кромка нагревателя образует границу области прокалывания.

3. Контейнер по п. 1, в котором нагреватель имеет внутреннюю кромку и внешнюю кромку, причем внешняя кромка нагревателя образует границу области прокалывания.

4. Контейнер по пп. 1, 2 или 3, в котором нагреватель расположен внутри кольцевой части крышки.

5. Контейнер по п. 4 или 5, в котором нагреватель имеет волнистую форму внутри кольцевой части крышки, так что общая длина нагревателя превышает длину окружности кольцевой части.

6. Контейнер по любому из предыдущих пунктов, в котором нагреватель содержит два электрических контакта, причем первый электрический контакт расположен на первом расстоянии от кромки крышки, а второй электрический контакт расположен на втором расстоянии от кромки крышки.

7. Контейнер по любому из предыдущих пунктов, в котором корпус имеет по существу круглую форму поперечного сечения.

8. Контейнер по любому из предыдущих пунктов, в котором нагреватель содержит по меньшей мере одну электрорезистивную дорожку, выполненную на гибкой основе.

9. Контейнер по п. 8, в котором крышка выполнена из слоистого материала, содержащего гибкую основу.

10. Контейнер по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий образующий аэрозоль субстрат, содержащий никотин, причем при использовании этот образующий аэрозоль субстрат доступен после прокалывания области прокалывания.

11. Образующее аэрозоль устройство с электрическим нагревом, содержащее:

источник питания;

полость для размещения контейнера по любому из предыдущих пунктов, заключающего в себе образующий аэрозоль субстрат;

электрические контакты, соединенные с источником питания и выполненные с возможностью соединения источника питания с нагревателем контейнера через электрические контакты контейнера; и

средства для прокалывания области прокалывания контейнера при размещении контейнера в указанной полости.

12. Образующее аэрозоль устройство по п. 11, в котором прокалывающие средства представляют собой прокалывающий элемент, а устройство дополнительно содержит мундштучную часть, содержащую:

прокалывающий элемент;

по меньшей мере одно впускное воздушное отверстие и по меньшей мере одно выпускное воздушное отверстие,

при этом прокалывающие средства содержат по меньшей мере один первый канал, проходящий между по меньшей мере одним впускным воздушным отверстием и дальним концом прокалывающего элемента, и по меньшей мере один второй канал, проходящий между дальним концом прокалывающего элемента и по меньшей мере одним выпускным воздушным отверстием, так что при использовании, когда пользователь осуществляет затяжку через мундштучную часть, воздух протекает по тракту воздушного потока, проходящему от по меньшей мере одного впускного воздушного отверстия через по меньшей мере один первый канал, часть контейнера и по меньшей мере один второй канал и выходит из по меньшей мере одного выпускного отверстия.

13. Образующее аэрозоль устройство по п. 12, в котором прокалывающие средства представляют собой электрический изолятор.

14. Способ изготовления контейнера, содержащего образующий аэрозоль субстрат; содержащий этапы, на которых:

обеспечивают полотно гибкого материала основы;

наносят множество электрорезистивных дорожек на полотно гибкого материала основы;

разрезают полотно гибкой основы с образованием нагревательных элементов, содержащих электрорезистивную дорожку;

обеспечивают полотно прокалываемого материала;

наносят нагревательные элементы на полотно прокалываемого материала;

разрезают полотно прокалываемого материала с образованием крышек для контейнера;

обеспечивают контейнеры;

заполняют каждый контейнер образующим аэрозоль субстратом; и

герметизируют каждый контейнер крышкой, содержащей нагреватель.

15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором формируют каждую электрорезистивную дорожку с помощью штамповки и/или печати.

Images