RU2805451C2 - Nebulizer for electrically heated aerosol generating system, electrically heated aerosol generating system (embodiments) and cartridge for aerosol generating system - Google Patents
Nebulizer for electrically heated aerosol generating system, electrically heated aerosol generating system (embodiments) and cartridge for aerosol generating system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805451C2 RU2805451C2 RU2021119704A RU2021119704A RU2805451C2 RU 2805451 C2 RU2805451 C2 RU 2805451C2 RU 2021119704 A RU2021119704 A RU 2021119704A RU 2021119704 A RU2021119704 A RU 2021119704A RU 2805451 C2 RU2805451 C2 RU 2805451C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating element
- atomizer
- fluid
- air flow
- aerosol
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к генерирующей аэрозоль системе с электрическим нагревом. В частности, настоящее изобретение относится к нагреваемым генерирующим аэрозоль системам, которые генерируют аэрозоль для вдыхания пользователем, являются компактными и простыми в производстве, но при этом обеспечивают эффективное генерирование аэрозоля.The present invention relates to an electrically heated aerosol generating system. In particular, the present invention relates to heated aerosol generating systems that generate an aerosol for inhalation by a user, are compact and easy to manufacture, yet provide efficient aerosol generation.
Генерирующая аэрозоль система одного типа представляет собой курительную систему с электрическим нагревом, которая генерирует аэрозоль для вдыхания пользователем. Курительные системы с электрическим нагревом выпускаются в различных формах. Электрическая курительная система одного популярного типа представляет собой электронную сигарету, которая испаряет жидкий субстрат для образования аэрозоля. В электронных сигаретах самых ранних конструкций использовался катушечный нагреватель, намотанный вокруг фитиля. В более поздних конструкциях используется сетчатый нагревательный элемент, обеспечивающий возможность прохождения испаренного субстрата через сетку. One type of aerosol generating system is an electrically heated smoking system that generates an aerosol for inhalation by the user. Electrically heated smoking systems come in a variety of forms. One popular type of electric smoking system is an electronic cigarette that vaporizes a liquid substrate to produce an aerosol. The earliest designs of e-cigarettes used a coil heater wound around a wick. More recent designs use a mesh heating element to allow the vaporized substrate to pass through the mesh.
В WO2015/117702A описана генерирующая аэрозоль система, которая нагревает жидкий субстрат для образования аэрозоля. Нагрев осуществляется с использованием сетки из нагревательных нитей. Жидкость переносится к сетке из жидкостного резервуара посредством капиллярного материала, расположенного с одной стороны сетки. С другой стороны сетки расположен канал для потока воздуха. Жидкий образующий аэрозоль субстрат при своем испарении проходит через сетку в канал для потока воздуха.WO2015/117702A describes an aerosol generating system that heats a liquid substrate to generate an aerosol. Heating is carried out using a mesh of heating threads. Liquid is transferred to the mesh from the liquid reservoir by means of capillary material located on one side of the mesh. On the other side of the mesh there is a channel for air flow. The liquid aerosol-forming substrate, as it evaporates, passes through the mesh into the air flow channel.
Однако современные конструкции сетчатых нагревательных элементов являются сравнительно громоздкими и сложными в производстве. Было выяснено, что потребители предпочитают более компактные устройства, которые ближе по размеру к обычным сигаретам. Было бы желательно создать прочное и компактное генерирующее аэрозоль устройство, которое является простым в производстве, но при этом способно генерировать достаточный объем аэрозоля для удовлетворения потребностей пользователей.However, current designs of mesh heating elements are relatively bulky and difficult to manufacture. It was found that consumers prefer more compact devices that are closer in size to regular cigarettes. It would be desirable to provide a rugged and compact aerosol generating device that is easy to manufacture yet capable of generating a sufficient volume of aerosol to meet the needs of users.
В первом аспекте предложен распылитель для генерирующей аэрозоль системы с электрическим нагревом, содержащий:In a first aspect, there is provided a nebulizer for an electrically heated aerosol generating system, comprising:
кожух распылителя, имеющий впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха;a spray housing having an air inlet and an air outlet;
резервуарную часть для вмещения образующего аэрозоль субстрата в конденсированной форме; a reservoir portion for housing the aerosol-forming substrate in condensed form;
канал для потока воздуха, проходящий в продольном направлении между впускным отверстием для воздуха и выпускным отверстием для воздуха, причем указанные резервуарная часть и канал для потока воздуха образованы кожухом распылителя; иan air flow path extending in the longitudinal direction between the air inlet and the air outlet, the reservoir portion and the air flow path being formed by the atomizer housing; And
планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, расположенный между каналом для потока воздуха и резервуаром, так что одна сторона планарного проницаемого для текучей среды нагревательного элемента сообщается по текучей среде с каналом для потока воздуха, а противоположная сторона планарного проницаемого для текучей среды нагревательного элемента сообщается по текучей среде с жидкостью в резервуаре, причем планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент проходит в продольном направлении.a planar fluid-permeable heating element disposed between the airflow passage and the reservoir such that one side of the planar fluid-permeable heating element is in fluid communication with the airflow passage and the opposite side of the planar fluid-permeable heating element is in fluid communication a fluid containing liquid in a reservoir, the planar fluid-permeable heating element extending in a longitudinal direction.
По меньшей мере участок канала для потока воздуха может быть образован между планарным проницаемым для текучей среды нагревательным элементом и кожухом распылителя. At least a portion of the air flow path may be formed between the planar fluid-permeable heating element and the atomizer housing.
В данном контексте конденсированная форма означает жидкую, твердую, гелеобразную или другую негазовую форму. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит жидкую смесь.As used herein, condensed form means liquid, solid, gel or other non-gaseous form. In some embodiments, the aerosol-forming substrate comprises a liquid mixture.
В данном контексте термин «планарный» означает: имеющий протяженность в двух измерениях значительно больше, чем в третьем измерении. В частности, планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент имеет протяженность в направлениях длины и ширины значительно больше, чем в направлении толщины. Планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент может иметь длину и ширину, по меньшей мере в 5 раз превышающие его толщину. Длина планарного проницаемого для текучей среды нагревательного элемента может быть параллельна продольному направлению. Планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент предпочтительно является плоским.In this context, the term "planar" means: having an extension in two dimensions significantly greater than in the third dimension. In particular, the planar fluid-permeable heating element has an extension in the length and width directions that is significantly greater than in the thickness direction. The planar fluid-permeable heating element may have a length and width of at least 5 times its thickness. The length of the planar fluid-permeable heating element may be parallel to the longitudinal direction. The planar fluid-permeable heating element is preferably planar.
Кожух распылителя может иметь длину, ширину и толщину, причем его толщина может быть значительно меньше, чем его длина и ширина. Направление толщины кожуха распылителя может быть таким же, что и направление толщины нагревательного элемента. The nozzle housing may have a length, a width, and a thickness, and its thickness may be significantly less than its length and width. The thickness direction of the atomizer casing may be the same as the thickness direction of the heating element.
Такая компоновка данного аспекта настоящего изобретения имеет преимущество, состоящее в обеспечении возможности изготовления распылителя с небольшим размером при данном размере нагревательного элемента. В частности, обеспечивается возможность изготовления распылителя тонким в одном измерении, что обеспечивает возможность легкого размещения распылителя и, возможно, всей генерирующей аэрозоль системы в кармане пользователя. Это является популярным у пользователей.This arrangement of this aspect of the present invention has the advantage of allowing a small atomizer to be manufactured for a given heating element size. In particular, it is possible to make the atomizer thin in one dimension, allowing the atomizer and possibly the entire aerosol generating system to be easily placed in a user's pocket. This is popular with users.
Образующий аэрозоль субстрат может быть жидким при комнатной температуре. Образующий аэрозоль субстрат может быть твердым при комнатной температуре, или он может находиться в другой конденсированной форме, такой как гелеобразная, при комнатной температуре.The aerosol-forming substrate may be liquid at room temperature. The aerosol-forming substrate may be solid at room temperature, or it may be in another condensed form, such as a gel, at room temperature.
Нагрев образующего аэрозоль субстрата нагревательным элементом обеспечивает возможность выделения летучих соединений из образующего аэрозоль субстрата в виде пара. Затем обеспечивается возможность охлаждения пара внутри канала для потока воздуха с образованием аэрозоля.Heating the aerosol-forming substrate by the heating element allows volatile compounds to be released from the aerosol-forming substrate as vapor. The steam is then allowed to cool within the air flow channel to form an aerosol.
Нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью функционирования за счет резистивного нагрева. Иначе говоря, нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью генерирования тепла при прохождении электрического тока через нагревательный элемент.The heating element may be configured to operate by resistive heating. In other words, the heating element may be configured to generate heat when electric current passes through the heating element.
Нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью функционирования за счет индукционного нагрева. Иначе говоря, нагревательный элемент может содержать токоприемник (сусцептор), который во время работы нагревается под действием вихревых токов, индуцируемых в токоприемнике (в сусцепторе). Потери на гистерезис также могут способствовать индукционному нагреву. The heating element may be configured to operate by induction heating. In other words, the heating element may contain a pantograph (susceptor), which during operation is heated under the influence of eddy currents induced in the pantograph (in the susceptor). Hysteresis losses can also contribute to induction heating.
Нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата за счет проводимости. Нагревательный элемент может сообщаться по текучей среде, например находиться в непосредственном или косвенном контакте, с образующим аэрозоль субстратом.The heating element may be configured to heat the aerosol-forming substrate by conduction. The heating element may be in fluid communication, for example in direct or indirect contact, with the aerosol-forming substrate.
Нагревательный элемент является проницаемым для текучей среды. Нагревательный элемент может обеспечивать возможность прохождения пара из образующего аэрозоль субстрата через этот нагревательный элемент в канал для потока воздуха. Одна сторона нагревательного элемента может сообщаться по текучей среде с каналом для потока воздуха, а противоположная сторона нагревательного элемента может сообщаться по текучей среде с образующим аэрозоль субстратом.The heating element is fluid permeable. The heating element may allow steam from the aerosol-forming substrate to pass through the heating element and into the air flow path. One side of the heating element may be in fluid communication with the air flow passage, and the opposite side of the heating element may be in fluid communication with the aerosol-forming substrate.
Нагревательный элемент может представлять собой сетку, перфорированную пластину или перфорированную фольгу.The heating element may be a mesh, a perforated plate, or a perforated foil.
Нагревательный элемент может содержать сетку, выполненную из множества электропроводных нитей. Электропроводные нити могут образовывать промежутки между нитями, и эти промежутки могут иметь ширину от 10 мкм до 100 мкм. Предпочтительно, указанные нити создают капиллярный эффект в указанных промежутках, так что при использовании жидкий образующий аэрозоль субстрат, подлежащий испарению, втягивается в указанные промежутки, увеличивая площадь контакта между нагревательным узлом и жидкостью.The heating element may contain a mesh made of a plurality of electrically conductive threads. The electrically conductive threads can form spaces between the threads, and these spaces can have a width of from 10 μm to 100 μm. Preferably, said filaments create a capillary effect at said spaces such that, in use, the liquid aerosol-forming substrate to be evaporated is drawn into said spaces, increasing the contact area between the heating unit and the liquid.
Электропроводные нити могут образовывать сетку с размером от 160 до 600 меш по стандарту США (+/- 10%) (т. е. от 160 до 600 нитей на дюйм (+/- 10%)). Ширина указанных промежутков предпочтительно составляет от 75 мкм до 25 мкм. Процентная доля открытой площади сетки, которая представляет собой отношение площади указанных промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от 25% до 56%. Сетка может быть выполнена с использованием плетеных или решетчатых структур различных типов. В качестве альтернативы, электропроводные нити состоят из массива нитей, расположенных параллельно друг другу.Conductive yarns can form a mesh ranging from 160 to 600 US mesh (+/- 10%) (i.e. 160 to 600 threads per inch (+/- 10%)). The width of said spaces is preferably between 75 µm and 25 µm. The percentage of open area of the mesh, which is the ratio of the area of said spaces to the total area of the mesh, is preferably from 25% to 56%. The mesh can be made using various types of woven or lattice structures. Alternatively, electrically conductive filaments consist of an array of filaments arranged parallel to each other.
Электропроводные нити могут иметь диаметр от 8 мкм до 100 мкм, предпочтительно от 8 мкм до 50 мкм, более предпочтительно от 8 мкм до 39 мкм.The electrically conductive threads may have a diameter of from 8 µm to 100 µm, preferably from 8 µm to 50 µm, more preferably from 8 µm to 39 µm.
Площадь сетки, массива или тканого материала из электропроводных нитей может составлять от 10 до 100 мм2, например, от 10 до 30 мм2, или, например, от 30 до 100 мм2. Сетка, массив или тканый материал из электропроводных нитей могут иметь, например, прямоугольную форму, и их размеры могут составлять 10 мм на 5 мм.The area of the mesh, array or woven material of electrically conductive threads can be from 10 to 100 mm 2 , for example from 10 to 30 mm 2 , or, for example, from 30 to 100 mm 2 . The mesh, array or woven material of electrically conductive threads may have, for example, a rectangular shape and its dimensions may be 10 mm by 5 mm.
Электропроводные нити могут содержать любой подходящий электропроводный материал. Подходящие материалы включают, без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (например такую, как дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия, а также сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированный товарный знак компании Titanium Metals Corporation. Нити могут быть покрыты одним или более изоляционными материалами. Предпочтительными материалами для электропроводных нитей являются нержавеющие стали марок 304, 316, 304L и 316L, а также графит.The electrically conductive threads may comprise any suitable electrically conductive material. Suitable materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically conductive ceramics (eg, such as molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from ceramic material and metallic material. Such composite materials may contain alloyed or unalloyed ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum and platinum group metals. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, constantan, nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese - and iron-containing alloys, as well as superalloys based on nickel, iron, cobalt, stainless steel, Timetal®, alloys based on iron and aluminum, as well as alloys based on iron, manganese and aluminum. Timetal® is a registered trademark of Titanium Metals Corporation. The threads may be coated with one or more insulating materials. The preferred materials for electrically conductive filaments are 304, 316, 304L and 316L stainless steels and graphite.
Электрическое сопротивление сетки, массива или тканого материала из электропроводных нитей нагревательного элемента предпочтительно составляет от 0,3 до 4 Ом. Более предпочтительно, электрическое сопротивление сетки, массива или тканого материала из электропроводных нитей составляет от 0,3 до 3 Ом, более предпочтительно от приблизительно 0,5 до 1 Ома, или приблизительно 0,55 Ома.The electrical resistance of the mesh, array or woven material of electrically conductive filaments of the heating element is preferably from 0.3 to 4 ohms. More preferably, the electrical resistance of the mesh, array or woven fabric of electrically conductive yarns is from 0.3 to 3 ohms, more preferably from about 0.5 to 1 ohm, or about 0.55 ohms.
Распылитель может содержать электрические контактные части, закрепленные на нагревательном элементе. Электрический ток может втекать в нагревательный элемент и вытекать из него через электрические контактные части. Электрическое сопротивление сетки, массива или тканого материала из электропроводных нитей предпочтительно по меньшей мере на порядок, более предпочтительно по меньшей мере на два порядка превышает электрическое сопротивление электрических контактных частей. Это гарантирует, что тепло будет генерироваться нагревательным элементом, а не электрическими контактами.The atomizer may include electrical contact parts mounted on a heating element. Electrical current can flow into and out of the heating element through the electrical contact parts. The electrical resistance of the mesh, array or woven material of electrically conductive threads is preferably at least an order of magnitude, more preferably at least two orders of magnitude, greater than the electrical resistance of the electrical contact parts. This ensures that the heat is generated by the heating element and not by the electrical contacts.
Распылитель может содержать опорную часть для нагревателя, на которой поддерживается планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, причем опорная часть для нагревателя размещена в кожухе распылителя и находится между резервуаром и каналом для потока воздуха, так что обеспечивается возможность прохождения текучей среды из резервуара к каналу для потока воздуха через планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент. Жидкость может проходить из резервуара к каналу для потока воздуха в направлении толщины планарного проницаемого для текучей среды нагревательного элемента. Опорная часть для нагревателя выполнена с возможностью поддержки электрических контактных частей.The atomizer may include a heater support portion on which a planar fluid-permeable heating element is supported, the heater support portion being disposed in the atomizer housing and positioned between the reservoir and the air flow passage so as to allow fluid to flow from the reservoir to the air flow passage. air flow through the planar fluid-permeable heating element. Liquid may flow from the reservoir to the air flow passage in the direction of the thickness of the planar fluid-permeable heating element. The support part for the heater is configured to support the electrical contact parts.
Опорная часть для нагревателя может быть запрессована в кожух распылителя с обеспечением отделения резервуарной части от канала для потока воздуха. Опорная часть для нагревателя может содержать торцевую поверхность, которая поддерживает планарный проницаемый для жидкости нагревательный элемент, и по меньшей мере одну боковую стенку, проходящую от торцевой поверхности. Указанные по меньшей мере одна боковая стенка и торцевая поверхность совместно могут образовывать полость с открытым концом. Полость с открытым концом может полностью или частично образовывать резервуарную часть. The heater support portion may be pressed into the atomizer housing to separate the reservoir portion from the air flow path. The heater support may include an end surface that supports the planar liquid-permeable heating element and at least one side wall extending from the end surface. The at least one side wall and the end surface together can form a cavity with an open end. The open-ended cavity may completely or partially define the reservoir portion.
Опорная часть для нагревателя может быть запрессована в кожух распылителя в направлении, перпендикулярном продольной оси. Указанная по меньшей мере одна боковая стенка опорной части для нагревателя может взаимодействовать с кожухом распылителя для обеспечения герметичного по жидкости уплотнения.The heater support may be pressed into the atomizer housing in a direction perpendicular to the longitudinal axis. The at least one side wall of the heater support may cooperate with the atomizer housing to provide a liquid-tight seal.
Распылитель может содержать множество электрических контактных элементов, расположенных на воздухозаборном конце распылителя и доступных с наружной стороны кожуха распылителя, причем указанные электрические контактные элементы электрически соединены или выполнены с возможностью электрического соединения с планарным проницаемым для жидкости нагревательным элементом.The atomizer may include a plurality of electrical contact elements located at the air intake end of the atomizer and accessible from the outside of the atomizer housing, wherein said electrical contact elements are electrically connected or configured to be electrically connected to the planar liquid-permeable heating element.
Кожух распылителя может содержать отверстие, через которое может проходить опорная часть для нагревателя. Кожух распылителя может содержать крышку, выполненную с возможностью герметизации указанного отверстия. Крышка может быть запрессована в указанное отверстие для обеспечения воздухонепроницаемого уплотнения этого отверстия. При использовании крышка может быть нажата пользователем для обеспечения электрического соединения по меньшей мере одной электрической контактной части с соответствующим электрическим контактным элементом.The atomizer housing may include an opening through which a heater support portion may extend. The spray housing may include a cover configured to seal said opening. The cover may be pressed into said opening to provide an airtight seal to the opening. In use, the cover may be pressed by a user to provide electrical connection of the at least one electrical contact portion to a corresponding electrical contact member.
Камера для образующего аэрозоль субстрата может содержать капиллярный материал или другой удерживающий жидкость материал, выполненный с возможностью обеспечения подачи образующего аэрозоль субстрата к нагревательному элементу. Капиллярный материал или другой удерживающий жидкость материал может удерживаться внутри опоры нагревателя.The aerosol-forming substrate chamber may include capillary material or other liquid retention material configured to provide the aerosol-forming substrate to the heating element. The capillary material or other liquid retaining material may be retained within the heater support.
Капиллярный материал может иметь волоконную или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон или нитей или других трубок с узкими каналами. Волокна или нити могут быть в целом выровнены для переноса жидкости к нагревателю. В качестве альтернативы, капиллярный материал может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала образует множество мелких каналов или трубок, по которым жидкость может перемещаться за счет капиллярного эффекта. Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примерами подходящих материалов являются губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластмассовый материал, волоконный материал, например, изготовленный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, сложнополиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. The capillary material may have a fiber or sponge structure. The capillary material preferably comprises a bundle of capillaries. For example, the capillary material may comprise a plurality of fibers or filaments or other tubes with narrow channels. The fibers or filaments may be generally aligned to carry liquid to the heater. Alternatively, the capillary material may comprise a sponge-like or foam-like material. The structure of capillary material forms many small channels or tubes through which liquid can move due to capillary effect. The capillary material may comprise any suitable material or combination of materials. Examples of suitable materials are sponge or foam material, ceramic or graphite based materials in the form of fibers or sintered powders, foamed metal or plastic material, fiber material, for example made from twisted or extruded fibers such as cellulose acetate, polyester or bonded polyolefin, polyethylene , terylene or polypropylene fibers, nylon fibers or ceramics.
Капиллярный материал может сообщаться по текучей среде, т.е. находиться в непосредственном или косвенном контакте, с электропроводными нитями нагревательного элемента. Капиллярный материал может проходить внутрь промежутков между нитями. Нагревательный элемент может втягивать жидкий образующий аэрозоль субстрат внутрь указанных промежутков за счет капиллярного действия. The capillary material may be in fluid communication, i.e. be in direct or indirect contact with the electrically conductive filaments of the heating element. The capillary material can extend into the spaces between the threads. The heating element may draw the liquid aerosol-forming substrate into said spaces by capillary action.
Кожух может содержать два или более различных капиллярных материалов, причем первый капиллярный материал, находящийся в контакте с нагревательным элементом, имеет более высокую температуру термического разложения, а второй капиллярный материал, находящийся в контакте с первым капиллярным материалом, но не находящийся в контакте с нагревательным элементом, имеет более низкую температуру термического разложения. Первый капиллярный материал эффективно действует как разделитель, отделяющий нагревательный элемент от второго капиллярного материала, так что второй капиллярный материал не подвергается воздействию температур, превышающих температуру его термического разложения. В контексте данного документа термин «температура термического разложения» означает температуру, при которой материал начинает разлагаться и терять массу в результате генерирования газообразных побочных продуктов. Второй капиллярный материал предпочтительно может занимать больший объем, чем первый капиллярный материал, и он может удерживать большее количество образующего аэрозоль субстрата, чем первый капиллярный материал. Второй капиллярный материал может иметь лучшие капиллярные свойства, чем первый капиллярный материал. Второй капиллярный материал может быть менее дорогостоящим или иметь более высокую заполняющую способность, чем первый капиллярный материал. Второй капиллярный материал может представлять собой полипропилен.The housing may comprise two or more different capillary materials, with a first capillary material in contact with the heating element having a higher thermal decomposition temperature and a second capillary material in contact with the first capillary material but not in contact with the heating element. , has a lower thermal decomposition temperature. The first capillary material effectively acts as a separator separating the heating element from the second capillary material such that the second capillary material is not exposed to temperatures above its thermal decomposition temperature. As used herein, the term “thermal decomposition temperature” means the temperature at which a material begins to decompose and lose mass by generating gaseous by-products. The second capillary material may preferably occupy a larger volume than the first capillary material, and it may hold a larger amount of aerosol-forming substrate than the first capillary material. The second capillary material may have better capillary properties than the first capillary material. The second capillary material may be less expensive or have a higher filling capacity than the first capillary material. The second capillary material may be polypropylene.
Распылитель может быть выполнен с возможностью повторной заправки образующим аэрозоль субстратом. В кожухе распылителя или в наружном кожухе может быть обеспечено отверстие для повторной заправки резервуара. Отверстие для повторной заправки резервуара может быть закрыто крышкой резервуара. Резервуарная часть может иметь емкость приблизительно 1 мл. Образующий аэрозоль субстрат может быть жидким при комнатной температуре. Образующий аэрозоль субстрат может быть гелеобразным или твердым при комнатной температуре. Образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в виде капсулы или таблетки, или он может быть обеспечен в виде частиц.The nebulizer may be configured to be refilled with the aerosol-forming substrate. An opening may be provided in the nozzle casing or outer casing for refilling the reservoir. The reservoir refill hole can be covered with a reservoir cap. The reservoir portion may have a capacity of approximately 1 ml. The aerosol-forming substrate may be liquid at room temperature. The aerosol-forming substrate may be gel-like or solid at room temperature. The aerosol-forming substrate may be provided in the form of a capsule or tablet, or it may be provided in the form of particles.
Образующий аэрозоль субстрат представляет собой субстрат, способный выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут выделяться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата.An aerosol-forming substrate is a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. Volatile compounds may be released as a result of heating the aerosol-forming substrate.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табак. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые выделяются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат, может содержать материал, не содержащий табака. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля, и которые по существу устойчивы к термическому разложению при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля 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 и вода.The aerosol-forming substrate may contain material of plant origin. The aerosol-forming substrate may contain tobacco. The aerosol-forming substrate may comprise tobacco-containing material containing volatile tobacco aromatic compounds that are released from the aerosol-forming substrate when heated. Alternatively, the aerosol-forming substrate may contain a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may comprise homogenized material of plant origin. The aerosol-forming substrate may comprise homogenized tobacco material. The aerosol-forming substrate may contain at least one aerosol-forming substance. An aerosol forming agent is any suitable known compound or mixture of compounds which, when used, promotes the formation of a dense and stable aerosol and which is substantially resistant to thermal decomposition at the operating temperature of the system. Suitable aerosol-forming agents are well known in the art and include, but are not limited to: polyhydric alcohols such as triethylene glycol, 1,3-butanediol and glycerol; polyhydric alcohol esters such as glycerol mono-, di- or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids, such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate. Preferred aerosol formers are polyhydric alcohols or mixtures thereof, such as triethylene glycol, 1,3-butanediol and, most preferably, glycerol. The aerosol-forming substrate may contain other additives and ingredients such as flavoring agents and water.
Кожух распылителя может представлять собой цельный компонент. В частности, кожух распылителя может представлять собой цельную формованную деталь. Это обеспечивает простоту сборки системы. Распылитель может содержать наружный кожух. Кожух распылителя может быть установлен в наружном кожухе с использованием прессовой посадки или защелкивающегося соединения, причем кожух распылителя и наружный кожух совместно образуют резервуар для вмещения образующего аэрозоль субстрата. Кожух распылителя может быть установлен в наружном кожухе в продольном направлении с использованием прессовой посадки или защелкивающегося соединения. Это обеспечивает возможность использования наружного кожуха, который является гладким и непрерывным.The atomizer housing may be a single piece. In particular, the nozzle housing may be a one-piece molded part. This makes the system easy to assemble. The atomizer may include an outer casing. The atomizer housing may be installed in the outer casing using a press fit or snap connection, with the atomizer housing and the outer casing collectively defining a reservoir for housing the aerosol-forming substrate. The spray housing can be installed longitudinally into the outer housing using a press fit or snap connection. This allows for an outer casing that is smooth and continuous.
Наружный кожух может содержать мундштук, который при использовании размещается во рту пользователя. Пользователь может осуществлять затяжку на мундштуке для вытягивания генерируемого распылителем аэрозоля через мундштук. Мундштук может находиться на противоположном конце распылителя в продольном направлении относительно открытой части электрических контактных элементов. Поверх мундштука наружного кожуха может быть размещен сменный мундштучный элемент. Сменный мундштук может быть изготовлен из более мягкого материала, чем наружный кожух.The outer housing may include a mouthpiece that is positioned in the user's mouth when in use. The user may draw on the mouthpiece to draw the aerosol generated by the atomizer through the mouthpiece. The mouthpiece may be located at the opposite end of the atomizer in a longitudinal direction relative to the open portion of the electrical contact elements. A replaceable mouthpiece element may be placed on top of the outer casing mouthpiece. The replacement mouthpiece may be made of a softer material than the outer casing.
Указанный канал для потока воздуха может проходить по прямой линии между впускным отверстием для воздуха и выпускным отверстием для воздуха. Это обеспечивает простоту конструкции и сборки и снижает вероятность накопления конденсата в определенных местах внутри канала для потока воздуха. Кроме того, прямолинейный канал для потока воздуха сводит к минимуму турбулентность вблизи нагревательного элемента, что приводит к образованию однородного аэрозоля с устойчивым размером капель.Said air flow path may extend in a straight line between the air inlet and the air outlet. This allows for ease of design and assembly and reduces the likelihood of condensation accumulating in certain areas within the airflow duct. Additionally, the straight airflow channel minimizes turbulence near the heating element, resulting in a uniform aerosol with a consistent droplet size.
Распылитель может иметь прямоугольное сечение, перпендикулярное продольному направлению. Это обеспечивает возможность для пользователя легко удерживать распылитель и манипулировать им.The sprayer may have a rectangular cross-section perpendicular to the longitudinal direction. This allows the user to easily hold and manipulate the sprayer.
Планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент может быть удлиненным и иметь длину, ширину и толщину, причем длина проходит в продольном направлении и превышает ширину, а ширина превышает толщину. Благодаря наличию нагревательного элемента, который является удлиненным в продольном направлении распылителя, обеспечивается возможность размещения нагревательного элемента со сравнительно большой площадью поверхности внутри тонкого распылителя. Большая площадь поверхности нагревательного элемента обеспечивает возможность генерирования сравнительно большого объема аэрозоля.The planar fluid-permeable heating element may be elongated and have a length, a width, and a thickness, wherein the length extends in the longitudinal direction and exceeds the width, and the width exceeds the thickness. By having a heating element that is elongated in the longitudinal direction of the atomizer, it is possible to accommodate a heating element with a relatively large surface area inside a thin atomizer. The large surface area of the heating element makes it possible to generate a relatively large volume of aerosol.
Распылитель может образовывать часть картриджа, заключающего в себе образующий аэрозоль субстрат. В качестве альтернативы, картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат, может быть обеспечен в виде компонента, отдельного от распылителя.The nebulizer may form part of a cartridge containing an aerosol-forming substrate. Alternatively, the cartridge containing the aerosol-forming substrate may be provided as a component separate from the atomizer.
Во втором аспекте предложен картридж, содержащий распылитель согласно первому аспекту и образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат может по меньшей мере частично находиться в резервуарной части.A second aspect provides a cartridge comprising an atomizer according to the first aspect and an aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may be at least partially present in the reservoir portion.
В третьем аспекте предложена генерирующая аэрозоль система с электрическим нагревом, содержащая:A third aspect provides an electrically heated aerosol generating system comprising:
распылитель согласно первому аспекту и часть в виде устройства,a nebulizer according to the first aspect and a device part,
причем указанная часть в виде устройства содержит источник питания и управляющую схему, соединенную с источником питания, и вводится во взаимодействие с распылителем для обеспечения подачи мощности от источника питания на планарный проницаемый для жидкости нагревательный элемент.wherein said apparatus portion comprises a power source and a control circuit coupled to the power source and is operative with the atomizer to provide power from the power source to the planar liquid-permeable heating element.
Часть в виде устройства может иметь продольную ось, выровненную с продольным направлением.The device portion may have a longitudinal axis aligned with the longitudinal direction.
Система может содержать мундштук, на котором пользователь может осуществлять затяжку для вытягивания аэрозоля или пара, генерируемых распылителем, через выпускное отверстие для воздуха. Мундштук может составлять единое целое с распылителем, или он может быть обеспечен в виде отдельного компонента.The system may include a mouthpiece on which a user can puff to draw the aerosol or vapor generated by the atomizer through the air outlet. The mouthpiece may be integral with the atomizer, or it may be provided as a separate component.
Часть в виде устройства может быть выполнена с возможностью подачи мощности на нагревательный элемент согласно конкретной процедуре нагрева. Управляющая схема может содержать датчик затяжек, выполненный с возможностью обнаружения осуществления пользователем затяжек на системе. Управляющая схема может быть выполнена с возможностью управления подачей мощности на нагревательный элемент в зависимости от выходного сигнала датчика затяжек. Управляющая схема может быть выполнена с возможностью подачи мощности на нагревательный элемент при обнаружении осуществления затяжек пользователем. Управляющая схема может быть выполнена с возможностью подачи мощности на нагревательный элемент в течение предварительно заданного периода времени с момента обнаружения каждого осуществления затяжки пользователем.The device portion may be configured to supply power to the heating element according to a particular heating procedure. The control circuitry may include a puff sensor configured to detect a user taking puffs on the system. The control circuitry may be configured to control the supply of power to the heating element depending on the output of the puff sensor. The control circuitry may be configured to supply power to the heating element upon detection of puffing by the user. The control circuitry may be configured to supply power to the heating element for a predetermined period of time from the time each puff is detected by the user.
Часть в виде устройства, в частности управляющая схема, может быть выполнена с возможностью подачи первой, ненулевой, мощности на нагревательный элемент или с возможностью подачи мощности, достаточной для поддержания нагревательного элемента при первой температуре или в пределах первого температурного диапазона, между затяжками, осуществляемыми пользователем. Часть в виде устройства, в частности управляющая схема, может быть выполнена с возможностью подачи второй мощности на нагревательный элемент во время осуществления затяжек пользователем, причем вторая мощность выше, чем первая мощность.The apparatus portion, particularly the control circuitry, may be configured to supply a first, non-zero power to the heating element, or capable of supplying sufficient power to maintain the heating element at a first temperature, or within a first temperature range, between puffs performed by the user. . The device portion, in particular the control circuitry, may be configured to supply a second power to the heating element during puffing by the user, the second power being higher than the first power.
Подача мощности на нагревательный элемент между затяжками, осуществляемыми пользователем, обеспечивает преимущество, состоящее в увеличении объема аэрозоля, генерируемого системой. В сочетании с нагревательным элементом, имеющим сравнительно большую площадь поверхности, это обеспечивает возможность генерирования больших объемов аэрозоля в компактном устройстве и при умеренных температурах нагревательного элемента.Applying power to the heating element between puffs by the user provides the benefit of increasing the volume of aerosol generated by the system. In combination with a heating element having a relatively large surface area, this makes it possible to generate large volumes of aerosol in a compact device and at moderate heating element temperatures.
Управляющая схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную микросхему (ASIC) или другую электронную схему, способную осуществлять управление. Управляющая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Управляющая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи мощности на нагревательный элемент. Мощность может подаваться на нагревательный элемент непрерывно после активации системы, или она может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Мощность может подаваться на нагревательный элемент в форме импульсов электрического тока.The control circuitry may comprise a microprocessor, which may be a programmable microprocessor, a microcontroller, or an application specific integrated circuit (ASIC) or other electronic circuit capable of performing control. The control circuit may contain additional electronic components. The control circuit may be configured to control the supply of power to the heating element. Power may be supplied to the heating element continuously after activation of the system, or it may be supplied intermittently, for example from puff to puff. Power may be supplied to the heating element in the form of pulses of electrical current.
Система может представлять собой курительную систему с электрическим нагревом. Система может представлять собой систему доставки никотина. Резервуарная часть может заключать в себе образующий аэрозоль субстрат, содержащий никотин.The system may be an electrically heated smoking system. The system may be a nicotine delivery system. The reservoir portion may include an aerosol-forming substrate containing nicotine.
Система может представлять собой удерживаемую рукой генерирующую аэрозоль систему. Генерирующая аэрозоль система может иметь размер, сопоставимый с обычной сигарой или сигаретой. Курительная система может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 150 мм. Курительная система может иметь ширину от 10 мм до 50 мм. Курительная система может иметь толщину от приблизительно 3 мм до приблизительно 10 мм.The system may be a hand held aerosol generating system. The aerosol generating system can be of a size comparable to a conventional cigar or cigarette. The smoking system may have an overall length of from about 30 mm to about 150 mm. The smoking system can have a width from 10 mm to 50 mm. The smoking system may have a thickness of from about 3 mm to about 10 mm.
Источник питания может представлять собой батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. В качестве альтернативны, источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке, и он может иметь емкость, обеспечивающую возможность накопления достаточного количества энергии для одного или более сеансов курения. Например, источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует типовому времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В еще одном примере источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревателя.The power source may be a battery such as a lithium iron phosphate battery. Alternatively, the power source may be another type of charge storage device, such as a capacitor. The power source may need to be recharged and may have a capacity that allows it to store enough energy for one or more smoking sessions. For example, the power source may have sufficient capacity to provide continuous aerosol generation for a period of approximately six minutes, which corresponds to the typical time required to smoke a conventional cigarette, or for a period that is a multiple of six minutes. In yet another example, the power supply may have sufficient capacity to allow a predetermined number of puffs or individual activations of the heater.
В четвертом аспекте предложена генерирующая аэрозоль система с электрическим нагревом, на которой пользователь может осуществлять затяжки для вытягивания аэрозоля и которая содержит:In a fourth aspect, there is provided an electrically heated aerosol generating system on which a user can puff to draw an aerosol and which comprises:
распылитель и часть в виде устройства,sprayer and part in the form of a device,
причем распылитель содержит:wherein the sprayer contains:
кожух распылителя, имеющий впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха,a spray housing having an air inlet and an air outlet,
резервуарную часть для вмещения жидкого образующего аэрозоль субстрата, a reservoir portion for containing a liquid aerosol-forming substrate,
канал для потока воздуха, проходящий в продольном направлении между впускным отверстием для воздуха и выпускным отверстием для воздуха, иan air flow path extending longitudinally between the air inlet and the air outlet, and
планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, расположенный между каналом для потока воздуха и резервуаром, так что одна сторона планарного проницаемого для текучей среды нагревательного элемента сообщается по текучей среде, например находится в непосредственном или косвенном контакте, с каналом для потока воздуха, а противоположная сторона планарного проницаемого для текучей среды нагревательного элемента сообщается по текучей среде, например находится в непосредственном или косвенном контакте, с жидкостью в указанном резервуаре, причем планарный проницаемый для текучей среды нагревательный элемент является удлиненным и имеет длину, ширину и толщину, длина проходит в продольном направлении и превышает ширину, а ширина превышает толщину; иa planar fluid-permeable heating element disposed between the airflow passage and the reservoir such that one side of the planar fluid-permeable heating element is in fluid communication, such as in direct or indirect contact, with the airflow passage and the opposite side a planar fluid-permeable heating element is in fluid communication, for example in direct or indirect contact, with a liquid in said reservoir, wherein the planar fluid-permeable heating element is elongated and has a length, a width and a thickness, the length extending in a longitudinal direction and exceeds the width, and the width exceeds the thickness; And
при этом часть в виде устройства содержит источник питания и управляющую схему, соединенную с источником питания, и вводится во взаимодействие с распылителем для обеспечения возможности подачи мощности от источника питания на планарный проницаемый для жидкости нагревательный элемент, причем часть в виде устройства выполнена с возможностью подачи мощности на нагревательный элемент для подачи первой мощности на нагревательный элемент или для подачи мощности, достаточной для поддержания по меньшей мере нагревательного элемента при первой температуре или в первом диапазоне температур, между затяжками, осуществляемыми пользователем.wherein the device-shaped part contains a power source and a control circuit connected to the power source, and is brought into interaction with the atomizer to enable power supply from the power source to the planar liquid-permeable heating element, wherein the device-shaped part is configured to supply power to the heating element for supplying first power to the heating element or for supplying sufficient power to maintain at least the heating element at a first temperature or a first temperature range between puffs performed by the user.
Часть в виде устройства может быть выполнена с возможностью подачи второй мощности на нагревательный элемент во время осуществления затяжек пользователем, причем вторая мощность больше первой мощности.The device portion may be configured to apply a second power to the heating element during puffing by the user, the second power being greater than the first power.
Система может дополнительно содержать управляющую схему, соединенную с нагревательным элементом и электрическим источником питания, причем указанная управляющая схема выполнена с возможностью контроля электрического сопротивления нагревательного элемента или одной или более нитей нагревательного элемента и с возможностью управления подачей мощности на нагревательный элемент от источника питания в зависимости от электрического сопротивления нагревательного элемента или, более конкретно, электрического сопротивления указанных одной или более нитей.The system may further comprise a control circuit coupled to the heating element and an electrical power source, wherein said control circuit is configured to control the electrical resistance of the heating element or one or more filaments of the heating element and to control the supply of power to the heating element from the power source depending on the electrical resistance of the heating element or, more specifically, the electrical resistance of said one or more filaments.
Управляющая схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную микросхему (ASIC) или другую электронную схему, способную осуществлять управление. Управляющая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Управляющая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи мощности на нагревательный элемент. Мощность может подаваться на нагревательный элемент непрерывно после активации системы, или она может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Мощность может подаваться на нагревательный элемент в виде импульсов электрического тока.The control circuitry may comprise a microprocessor, which may be a programmable microprocessor, a microcontroller, or an application specific integrated circuit (ASIC) or other electronic circuit capable of performing control. The control circuit may contain additional electronic components. The control circuit may be configured to control the supply of power to the heating element. Power may be supplied to the heating element continuously after activation of the system, or it may be supplied intermittently, for example from puff to puff. Power can be supplied to the heating element in the form of pulses of electrical current.
Источник питания может представлять собой батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея, расположенную внутри основной части кожуха. В качестве альтернативы, источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке, и он может иметь емкость, обеспечивающую возможность накопления достаточного количества энергии для одного или более сеансов курения. Например, источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует типовому времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам.The power source may be a battery, such as a lithium iron phosphate battery, located within the main body of the housing. Alternatively, the power source may be another type of charge storage device, such as a capacitor. The power source may need to be recharged and may have a capacity that allows it to store enough energy for one or more smoking sessions. For example, the power source may have sufficient capacity to provide continuous aerosol generation for a period of approximately six minutes, which corresponds to the typical time required to smoke a conventional cigarette, or for a period that is a multiple of six minutes.
Система может представлять собой удерживаемую рукой генерирующую аэрозоль систему. Генерирующая аэрозоль система может иметь размер, сопоставимый с обычной сигарой или сигаретой. Курительная система может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 150 мм. Курительная система может иметь ширину от приблизительно 10 мм до 50 мм. Курительная система может иметь толщину от приблизительно 3 мм до приблизительно 10 мм.The system may be a hand held aerosol generating system. The aerosol generating system can be of a size comparable to a conventional cigar or cigarette. The smoking system may have an overall length of from about 30 mm to about 150 mm. The smoking system may have a width from about 10 mm to 50 mm. The smoking system may have a thickness of from about 3 mm to about 10 mm.
В пятом аспекте настоящего изобретения предложен картридж для генерирующей аэрозоль системы, содержащий:In a fifth aspect of the present invention, there is provided a cartridge for an aerosol generating system comprising:
кожух картриджа, имеющий впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха;a cartridge housing having an air inlet and an air outlet;
образующий аэрозоль субстрат; aerosol-forming substrate;
канал для потока воздуха, проходящий в продольном направлении между впускным отверстием для воздуха и выпускным отверстием для воздуха; иan air flow path extending in a longitudinal direction between the air inlet and the air outlet; And
нагревательный узел, содержащий планарный проницаемый для жидкости нагревательный элемент, расположенный между каналом для потока воздуха и образующим аэрозоль субстратом, так что одна сторона планарного проницаемого для текучей среды нагревательного элемента сообщается по текучей среде, например находится в непосредственном или косвенном контакте, с указанным каналом для потока воздуха, а противоположная сторона планарного проницаемого для текучей среды нагревательного элемента сообщается по текучей среде, например находится в прямом или косвенном контакте, с образующим аэрозоль субстратом, причем кожух картриджа содержит стенку, проходящую в продольном направлении, и отверстие в указанной стенке, через которое размещается нагревательный узел.a heating assembly comprising a planar fluid-permeable heating element positioned between the air flow channel and the aerosol-forming substrate such that one side of the planar fluid-permeable heating element is in fluid communication, such as in direct or indirect contact, with said air flow channel air flow, and the opposite side of the planar fluid-permeable heating element is in fluid communication, for example in direct or indirect contact, with the aerosol-forming substrate, the cartridge housing comprising a wall extending in the longitudinal direction and an opening in said wall through which a heating unit is placed.
Картридж может дополнительно содержать крышку, выполненную с возможностью размещения в указанном отверстии и покрытия нагревательного узла. Участок указанного канала для потока воздуха может быть образован между нагревательным элементом и крышкой. Крышка может быть выполнена с возможностью функционирования в качестве кнопки. В частности, картридж может дополнительно содержать один или более электрических контактных элементов, расположенных между нагревательным узлом и крышкой. Пользователь может нажимать на крышку, чтобы инициировать контакт электрического контактного элемента с нагревательным узлом. Во время работы электрическая мощность может подаваться на нагревательный узел через указанный электрический контактный элемент. При подаче электрической мощности на нагревательный элемент обеспечивается возможность его нагрева, достаточного для испарения летучих соединений из образующего аэрозоль субстрата, с последующим образованием из них аэрозоля. Нагревательный элемент может быть таким, как описано в отношении первого аспекта. The cartridge may further comprise a cover configured to fit into said opening and cover the heating assembly. A portion of said air flow channel may be formed between the heating element and the lid. The cover may be configured to function as a button. In particular, the cartridge may further comprise one or more electrical contact elements located between the heating assembly and the lid. The user may press the cover to initiate contact of the electrical contact element with the heating assembly. During operation, electrical power may be supplied to the heating unit through said electrical contact element. By applying electrical power to the heating element, it is possible to heat it sufficiently to evaporate volatile compounds from the aerosol-forming substrate, followed by the formation of an aerosol from them. The heating element may be as described in relation to the first aspect.
Крышка может быть запрессована в кожух картриджа для обеспечения воздухонепроницаемого уплотнения. Крышка может удерживаться в кожухе картриджа посредством механической фиксации или защелкивающегося соединения. Крышка может быть съемной, чтобы обеспечить возможность повторной заправки картриджа образующим аэрозоль субстратом или возможность замены нагревательного узла. Кожух картриджа может представлять собой наружный кожух, который при использовании захватывается пользователем.The cap may be pressed into the cartridge housing to provide an airtight seal. The cap may be retained in the cartridge housing by mechanical locking or a snap connection. The lid may be removable to allow the cartridge to be refilled with aerosol-forming substrate or the heating assembly to be replaced. The cartridge housing may be an outer housing that is grasped by the user during use.
Такая компоновка обеспечивает простую конструкцию интуитивно понятного пользовательского интерфейса. Пользователь должен нажать на крышку, чтобы подать мощность на нагревательный элемент с целью генерирования аэрозоля.This layout provides a simple design for an intuitive user interface. The user must press the cap to apply power to the heating element to generate an aerosol.
Следует понимать, что признаки, описанные в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применены и к другим аспектам настоящего изобретения. Например, в каждом аспекте настоящего изобретения может быть предусмотрен мягкий сменный мундштучный элемент.It should be understood that features described in relation to one aspect of the present invention may be applied to other aspects of the present invention. For example, in each aspect of the present invention, a soft replaceable mouthpiece may be provided.
Описанные аспекты настоящего изобретения обеспечивают возможность построения генерирующей аэрозоль системы, которая является компактной и прочной. В частности, возможна система, которая является удлиненной и имеет низкий профиль в направлении толщины. Система может генерировать значительный объем аэрозоля, достаточный для удовлетворения потребностей пользователей электрических курительных систем. Система обеспечивает возможность ее простого изготовления с использованием автоматизированных процессов.The described aspects of the present invention provide the ability to construct an aerosol generating system that is compact and rugged. In particular, a system is possible which is elongated and has a low profile in the thickness direction. The system can generate a significant volume of aerosol sufficient to meet the needs of users of electric smoking systems. The system allows for easy production using automated processes.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:Embodiments of the present invention will now be described solely by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
на Фиг. 1 показана схематическая иллюстрация генерирующей аэрозоль системы согласно настоящему изобретению;in Fig. 1 is a schematic illustration of an aerosol generating system according to the present invention;
на Фиг. 2 показан вид в разрезе картриджа согласно варианту осуществления настоящего изобретения;in Fig. 2 is a sectional view of a cartridge according to an embodiment of the present invention;
на Фиг. 3 показан покомпонентный вид картриджа по Фиг. 2;in Fig. 3 is an exploded view of the cartridge of FIG. 2;
на Фиг. 4 показан вид в перспективе картриджа согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;in Fig. 4 is a perspective view of a cartridge according to a second embodiment of the present invention;
на Фиг. 5а показан первый вид в разрезе картриджа по Фиг. 4;in Fig. 5a shows a first cross-sectional view of the cartridge of FIG. 4;
на Фиг. 5b показан второй вид в разрезе картриджа по Фиг. 4;in Fig. 5b is a second cross-sectional view of the cartridge of FIG. 4;
на Фиг. 6 показан вид в перспективе картриджа согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;in Fig. 6 is a perspective view of a cartridge according to a third embodiment of the present invention;
на Фиг. 7 показан частично прозрачный вид в перспективе картриджа по Фиг. 6;in Fig. 7 is a partially transparent perspective view of the cartridge of FIG. 6;
на Фиг. 8 показан вид в разрезе картриджа по Фиг. 6; иin Fig. 8 is a sectional view of the cartridge of FIG. 6; And
на Фиг. 9 покомпонентный вид картриджа по Фиг. 6.in Fig. 9 is an exploded view of the cartridge of FIG. 6.
На Фиг. 1 показана схематическая иллюстрация генерирующей аэрозоль системы согласно настоящему изобретению. Генерирующая аэрозоль система представляет собой удерживаемую в руке курительную систему, выполненную с возможностью генерирования аэрозоля для вдыхания пользователем. В частности, система, показанная на Фиг. 1, представляет собой курительную систему, которая генерирует аэрозоль, содержащий никотин и ароматические соединения.In FIG. 1 is a schematic illustration of an aerosol generating system according to the present invention. An aerosol generating system is a hand-held smoking system configured to generate an aerosol for inhalation by a user. In particular, the system shown in FIG. 1 is a smoking system that generates an aerosol containing nicotine and aromatic compounds.
Система по Фиг. 1 содержит две части: часть 10 в виде устройства и картридж 20. При использовании картридж 20 прикрепляют к части 10 в виде устройства.The system of FIG. 1 contains two parts: a
Часть 10 в виде устройства содержит кожух 18 устройства, который содержит перезаряжаемую батарею 12 и электрическую управляющую схему 14. Перезаряжаемая батарея 12 представляет собой литий-железо-фосфатную батарею. Управляющая схема 14 содержит программируемый микропроцессор и датчик потока воздуха.The
Картридж 20 содержит кожух 34 картриджа, который прикрепляют к кожуху 18 устройства посредством защелкивающегося соединения. В кожухе 34 картриджа удерживается генерирующий аэрозоль элемент, который в данном примере представляет собой нагревательный элемент 32. Нагревательный элемент 32 представляет собой резистивный нагревательный элемент. Мощность подается на нагревательный элемент от батареи 12 под управлением управляющей схемы, как будет описано ниже. В картридже также удерживается образующий аэрозоль субстрат внутри субстратной камеры 30. В данном примере образующий аэрозоль субстрат представляет собой смесь, жидкую при комнатной температуре, которая содержит никотин, ароматизаторы, вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин или пропиленгликоль, и воду. В субстратной камере 30 обеспечен капиллярный материал 33, выполненный с возможностью содействия доставке образующего аэрозоль субстрата к нагревательному элементу независимо от ориентации системы относительно силы тяжести.The
Через систему проходит канал 22 для потока воздуха. В данном примере участок канала для потока воздуха проходит через картридж 20, и другой участок канала для потока воздуха проходит через часть 10 в виде устройства. Датчик потока воздуха, включенный в управляющую схему, расположен с возможностью обнаружения потока воздуха через участок канала для потока воздуха, расположенный в части в виде устройства. Канал для потока воздуха проходит от впускного отверстия 16 для воздуха до выпускного отверстия 28 для воздуха. Выпускное отверстие 28 для воздуха находится на мундштучном конце картриджа. При осуществлении пользователем затяжек на мундштучном конце картриджа, воздух втягивается из впускного отверстия 16 для воздуха и проходит через канал 22 для потока воздуха до выпускного отверстия 28 для воздуха.
Участок канала для потока воздуха образует распылительную камеру 23. В распылительной камере расположен нагревательный элемент 32. Нагревательный элемент 32 представляет собой удлиненный нагревательный элемент в виде сетки из нержавеющей стали. Нагревательный элемент 32 является в целом планарным, и одна его сторона сообщается по текучей среде, например находится в непосредственном или косвенном контакте, с жидкостью в субстратной камере 30, а противоположная сторона сообщается по текучей среде, например находится в непосредственном или косвенном контакте, с воздухом, проходящим через распылительную камеру 23. Во время работы жидкий образующий аэрозоль субстрат, нагреваемый с помощью нагревательного элемента, испаряется с образованием пара. Пар может проходить через сетчатый нагревательный элемент в распылительную камеру. Пар вовлекается в воздух, протекающий через распылительную камеру 23, и остывает с образованием аэрозоля перед выходом из системы через выходное отверстие 28 для воздуха. Нагревательный элемент 32 является удлиненным в направлении, параллельном направлению прохождения канала для потока воздуха.The air flow channel portion forms a
В канале для потока воздуха с стороны, расположенной раньше по потоку относительно нагревательного элемента, обеспечен впускной фильтр 24. В канале для потока воздуха со стороны, расположенной дальше по потоку относительно нагревательного элемента, обеспечен выпускной фильтр 26. В данном контексте термины «раньше по потоку» и «дальше по потоку» приведены относительно направления потока воздуха через канал 22 для потока воздуха во время использования устройства надлежащим образом. Распылительная камера расположена между впускным фильтром и выпускным фильтром.In the air flow passage on the upstream side of the heating element, an
Впускной фильтр 24 содержит сетку. Сетка предотвращает выход капель жидкости с диаметром, превышающим определенный диаметр, из распылительной камеры 23 через впускное отверстие 24 для воздуха. Аналогичным образом, выпускной фильтр 26 также содержит сетку. Сетка выпускного фильтра предотвращает выход капель жидкости с диаметром, превышающим определенный диаметр, из распылительной камеры 23 через выпускное отверстие 26 для воздуха. Сетка впускного фильтра может быть такой же, что и сетка выпускного фильтра, или отличной от нее. Конкретный пример подробно описан со ссылкой на Фиг. 2 и 3.The
Система, состоящая в данном примере из части в виде устройства и картриджа, является удлиненной, и ее длина значительно превышает ее ширину или толщину. Мундштучный конец находится на одном конце системы по длине. Такая форма обеспечивает возможность удобного удержания системы пользователем в одной руке при использовании системы. Система может иметь длину, проходящую в продольном направлении. Канал для потока воздуха проходит в продольном направлении за проницаемым для текучей среды нагревательным элементом 32. Проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, как правило, является планарным и проходит параллельно продольному направлению. Нагревательный элемент также может быть удлиненным, причем его длина проходит в продольном направлении. Такая компоновка обеспечивает возможность размещения нагревательного элемента со сравнительно большой площадью поверхности в тонкой системе, легко удерживаемой в руке.The system, in this example consisting of a device part and a cartridge, is elongated and its length significantly exceeds its width or thickness. The mouthpiece end is located at one end of the system along its length. This shape allows the user to comfortably hold the system in one hand while using the system. The system may have a length extending in the longitudinal direction. The air flow path extends longitudinally behind the fluid-
Во время работы нагревательный элемент может активироваться лишь во время осуществления затяжек пользователем, или он может активироваться непрерывно после включения устройства. В первом случае осуществление затяжек пользователем обнаруживается, если датчиком потока обнаружено протекание потока воздуха с расходом, превышающим пороговый расход воздуха, через указанный канал для потока воздуха. В ответ на выходной сигнал датчика потока управляющая схема подает мощность на нагревательный элемент. Подача мощности на нагревательный элемент может обеспечиваться в течение заданного периода времени после обнаружения осуществления затяжки пользователем, или управление подачей может осуществляться до тех пор, пока не будет выполнено условие выключения, на основе сигналов от датчика потока и/или на основе других входных сигналов, принимаемых от управляющей схемы, таких как результаты измерения температуры или сопротивления нагревательного элемента. В одном из примеров на нагревательный элемент подается мощность 6 Вт в течение 3 секунд после обнаружения осуществления затяжки пользователем. При подаче мощности на нагревательный элемент он нагревается. Когда он становится достаточно горячим, жидкий образующий аэрозоль субстрат вблизи нагревательного элемента испаряется. During operation, the heating element may be activated only when the user takes puffs, or it may be activated continuously after the device is turned on. In the first case, puffing by the user is detected if the flow sensor detects air flow at a flow rate greater than a threshold air flow rate through the specified air flow channel. In response to the flow sensor output, the control circuit supplies power to the heating element. Power to the heating element may be provided for a predetermined period of time after a puff is detected by the user, or the supply may be controlled until a shutdown condition is met, based on signals from a flow sensor and/or based on other input signals received from the control circuit, such as temperature measurements or heating element resistance. In one example, 6 W of power is applied to the heating element for 3 seconds upon detection of a user taking a puff. When power is applied to the heating element, it heats up. When it gets hot enough, the liquid aerosol-forming substrate near the heating element evaporates.
Во втором случае подача мощности на нагревательный элемент производится непрерывно во время работы после активации системы. Активация может быть основана на входном воздействии пользователя на систему, например на нажатии кнопки. В одном варианте осуществления на нагревательный элемент подается мощность 3,3 Вт после активации устройства, независимо от осуществления затяжек пользователем. Как и в предыдущем случае, она может регулироваться на основе других входных сигналов, подаваемых на управляющую схему, таких как измеренная температура или сопротивление нагревательного элемента. Система может быть выключена по истечении заданного времени после активации или на основе дополнительного входного воздействия со стороны пользователя.In the second case, power is supplied to the heating element continuously during operation after activation of the system. Activation may be based on user input to the system, such as a button press. In one embodiment, 3.3 W of power is applied to the heating element upon activation of the device, regardless of whether the user takes puffs. As in the previous case, it can be adjusted based on other input signals supplied to the control circuit, such as measured temperature or resistance of the heating element. The system can be turned off after a specified time after activation or based on additional input from the user.
Генерируемый пар проходит через сетчатый нагревательный элемент в распылительную камеру, где он вовлекается в поток воздуха, протекающий через канал для потока воздуха. Пар охлаждается в потоке воздуха с образованием аэрозоля. Аэрозоль проходит через выпускной фильтр 26 в рот пользователя.The generated steam passes through the mesh heating element into the atomization chamber, where it is entrained in the air flow through the air flow channel. The steam cools in the air flow to form an aerosol. The aerosol passes through the
Жидкость, которая испаряется нагревательным элементом, выходит из капиллярного материала 33. Эта жидкость замещается жидкостью, все еще остающейся в субстратной камере 30, так что вблизи нагревательного элемента всегда находится жидкость, готовая к осуществлению следующей затяжки пользователем.The liquid that is vaporized by the heating element exits the
Возможно, что не весь испаренный образующий аэрозоль субстрат будет вытянут из системы в результате осуществления затяжек пользователем. В этом случае образующий аэрозоль субстрат может конденсироваться с образованием крупных капель внутри распылительной камере 23. Возможно также, что некоторое количество жидкости будет проходить через нагревательный элемент, не подвергаясь испарению, либо во время использования, либо в промежутках между сеансами использования системы. Впускной фильтр 24 предотвращает выход любых крупных капель, находящихся в распылительной камере, в направлении впускного отверстия 16 для воздуха. Таким образом, впускной фильтр защищает как пользователя, так и электронные компоненты и батарею внутри части в виде устройства от утечки жидкости из картриджа. It is possible that not all of the vaporized aerosol-forming substrate will be drawn out of the system by user puffs. In this case, the aerosol-forming substrate may condense to form large droplets within the
Выпускной фильтр аналогичным образом предотвращает выход крупных капель жидкости из распылительной камеры в направлении выпускного отверстия 28 для воздуха. Большие капли могут создать неприятные ощущения у пользователя, если они достигают рта пользователя.The outlet filter similarly prevents large droplets of liquid from exiting the spray chamber towards the
Впускной фильтр может содержать более чем один слой сетки. Слои могут иметь разные размеры. Впускной фильтр может содержать более мелкоячеистую сетку или сетки по сравнению с выпускным фильтром, поскольку выпускной фильтр должен обеспечивать возможность прохождения некоторого количества капель жидкости в составе генерируемого аэрозоля, в то время как желательным является по существу предотвращение прохождения всех капель жидкости к впускному отверстию для воздуха при условии, что впускной фильтр обеспечивает достаточный поток воздуха в распылительную камеру из впускного отверстия для воздуха.The inlet filter may contain more than one layer of mesh. Layers can have different sizes. The inlet filter may contain a finer mesh screen or screens than the outlet filter because the outlet filter must allow some of the liquid droplets in the generated aerosol to pass through, while it is desirable to substantially prevent all liquid droplets from passing through to the air inlet when provided that the inlet filter provides sufficient air flow into the spray chamber from the air inlet.
На Фиг. 2 показан вид в перспективе в разрезе картриджа согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 3 показаны компоненты картриджа по Фиг. 3 в разобранном виде.In FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of a cartridge according to one embodiment of the present invention. In FIG. 3 shows the components of the cartridge of FIG. 3 disassembled.
Картридж содержит наружный кожух 34. Внутри наружного кожуха 34 находится внутренний кожух 31, также именуемый распылительным кожухом. Во внутреннем кожухе удерживается нагревательный узел. Нагревательный узел содержит опору 39 нагревателя, которая поддерживает сетчатый нагревательный элемент 32. Капиллярный материал (не показан) удерживается внутри опоры 39 нагревателя в состоянии сообщения по текучей среде, например в непосредственном или косвенном контакте, с нагревательным элементом 32. Картридж также содержит электрические контактные элементы 37, которые проходят между сетчатым нагревательным элементом и наружной поверхностью картриджа на конце картриджа, расположенном со стороны части в виде устройства (противоположном мундштучному концу). Электрические контактные элементы 37 взаимодействуют с соответствующими электрическими контактами на части в виде устройства системы, чтобы обеспечить возможность подачи мощности на нагревательный элемент 32. Впускной фильтр 24 закреплен на впускном конце внутреннего кожуха 31 посредством зажимного кольца 36. Выпускной фильтр 26 зажат между внутренним кожухом 31 и наружным кожухом 34. Канал для потока воздуха образован через внутренний кожух и наружный кожух и проходит через оба фильтра 24, 26. Внутренний кожух образует распылительную камеру. Для обеспечения герметичного по жидкости уплотнения между внутренним кожухом 31 и наружным кожухом 34 предусмотрен эластомерный уплотнительный элемент 35.The cartridge includes an
В данном примере впускной фильтр и выпускной фильтр 26 выполнены из одинаковых сеток. Сетка впускного фильтра изготовлена из проволоки из нержавеющей стали с диаметром приблизительно 50 мкм. Отверстия сетки имеют диаметр приблизительно 100 мкм. Сетка покрыта карбидом кремния.In this example, the inlet filter and
Сетка нагревательного элемента 32 также выполнена из нержавеющей стали и имеет размер ячеек приблизительно 400 меш по стандарту США (приблизительно 400 нитей на дюйм). Нити имеют диаметр приблизительно 16 мкм. Нити, образующие указанную сетку, образуют промежутки между собой. Указанные промежутки в данном примере имеют ширину приблизительно 37 мкм, хотя могут использоваться и промежутки большего или меньшего размера. Использование сетки с указанными приблизительными размерами обеспечивает возможность образования менисков образующего аэрозоль субстрата в указанных промежутках и возможность втягивания образующего аэрозоль субстрата посредством сетки нагревательного узла за счет капиллярного действия. Доля открытой площади сетки нагревательного элемента, т.е. отношение площади промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от 25 до 56%. Общее электрическое сопротивление нагревательного узла составляет приблизительно 1 Ом.The mesh of
Внутренний кожух и наружный кожух могут быть выполнены из металлических или прочных пластмассовых материалов. Аналогичным образом, опора нагревателя может быть выполнена из термостойкого пластмассового материала.The inner casing and outer casing can be made of metal or durable plastic materials. Likewise, the heater support may be made of heat-resistant plastic material.
Картридж по Фиг. 2 и 3, прост в сборке и является прочным и недорогим. Узел, содержащий внутренний кожух 31, нагревательный узел, впускной фильтр 24, зажимное кольцо 36, выпускной фильтр 26 и уплотнительный элемент 35, может быть описан как распылительный узел. Сначала изготавливают нагревательный узел. Затем вставляют нагревательный узел в отверстие во внутреннем кожухе 31. Осуществляют плотную посадку опоры нагревателя во внутренний кожух, и она образует герметичное по жидкости уплотнение с внутренним кожухом 31. Затем присоединяют остальные компоненты распылительного узла. Затем плотно вставляют распылительный узел в наружный кожух 34. Пару выступов на внутреннем кожухе защелкивают в соответствующих отверстиях наружного кожуха для прикрепления внутреннего кожуха к наружному кожуху. Камера 30, удерживающая образующий аэрозоль субстрат, образована обоими из внутреннего и наружного кожухов. Наружный кожух 34 может заключать в себе жидкий образующий аэрозоль субстрат (иди другую конденсированную фазу) перед присоединением распылительного узла. В качестве альтернативы, камера для образующего аэрозоль субстрата может быть заправлена через заправочное отверстие (не показано), закрытое крышкой, после прикрепления распылительного узла к наружному кожуху.Cartridge according to Fig. 2 and 3, easy to assemble and durable and inexpensive. The assembly comprising the
Картридж по Фиг. 2 и 3 функционирует способом, описанным в отношении Фиг. 1.Cartridge according to Fig. 2 and 3 operates in the manner described in relation to FIGS. 1.
На Фиг. 4 показан вид в перспективе картриджа, заключающего в себе распылитель согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 5а показан первый вид в разрезе картриджа по Фиг. 4. На Фиг. 5b показан второй вид в разрезе картриджа по Фиг. 4 в плоскости, перпендикулярной плоскости разреза по Фиг. 5a.In FIG. 4 is a perspective view of a cartridge housing an atomizer according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 5a shows a first cross-sectional view of the cartridge of FIG. 4. In FIG. 5b is a second cross-sectional view of the cartridge of FIG. 4 in a plane perpendicular to the plane of the section in Fig. 5a.
Картридж по Фиг. 4 содержит наружный кожух 40. Внутри наружного кожуха 40 находится внутренний кожух 42, также именуемый распылительным кожухом. Внутренняя область картриджа лучше всего видна на Фиг. 5a и 5b. Кожух распылителя имеет канал 43 для потока воздуха, проходящий между впускным отверстием 47 для воздуха и выпускным отверстием 48 для воздуха. Выпускное отверстие 48 для воздуха находится на мундштучном конце картриджа и при использовании размещается во рту пользователя. Впускной и выпускной фильтры внутри канала для потока воздуха не включены в данный вариант осуществления, однако они могут быть обеспечены при необходимости.Cartridge according to Fig. 4 includes an
Канал для потока воздуха проходит через нагревательный элемент 44. Нагревательный элемент представляет собой проницаемую для жидкости сетку из нержавеющей стали, как описано в отношении Фиг. 1. Нагревательный элемент является удлиненным, причем его самый длинный размер проходит параллельно каналу для потока воздуха. Это обеспечивает возможность размещения нагревательного элемента с большой площадью поверхности в тонком картридже. В данном варианте осуществления площадь поверхности сетчатого нагревательного элемента составляет 67,5 мм2. Питание подается на нагревательный элемент через электрические контакты 49, которые взаимодействуют с соответствующими контактами на части устройства, содержащей источник питания, как описано на рис. 1.The air flow path passes through the
Кожух распылителя также образует резервуар 45, который заключает в себе жидкий образующий аэрозоль субстрат, как описано ранее. Резервуар может заключать в себе капиллярный материал или другой удерживающий жидкость материал, такой как стекловолоконный мат. Резервуар может повторно заправляться через заправочное отверстие, герметизированное с помощью пробки 46. Объем резервуара составляет приблизительно 1 мл.The atomizer housing also defines a
Картридж по Фиг. 4, подходит для схемы непрерывного нагрева, в которой мощность подается на нагревательный элемент как во время осуществления затяжек пользователем, так и между затяжками. Особенно выгодной является смешанная схема подачи мощности, при которой между затяжками, осуществляемыми пользователем, на нагревательный элемент подается более низкая мощность, например 3,3 Вт, однако в течение 2 секунд после обнаружения каждой затяжки, осуществляемой пользователем, подается более высокая мощность, например 7 Вт. Это приводит к образованию большого объема аэрозоля без необходимости в нагреве нагревательного элемента до очень высоких температур. Это выгодно как по причине того, что это означает отсутствие необходимости в том, чтобы другие компоненты картриджа, расположенные рядом с нагревательным элементом, были стойкими к таким высоким температурам, так и по причине того, что генерируемый аэрозоль не требует слишком сильного охлаждения перед поступлением в рот пользователя. Как правило, при использовании схемы непрерывного нагрева проблемой является эффективное рассеяние тепла для предотвращения перегрева кожуха или других компонентов системы. Увеличенные нагревательные элементы обеспечивают возможность повышения используемой мощности без чрезмерного повышения температуры. Например, мощность приблизительно 7 Вт обеспечивает возможность нагрева нагревательного элемента до температуры приблизительно 220 oC.Cartridge according to Fig. 4 is suitable for a continuous heating circuit in which power is supplied to the heating element both while the user takes puffs and between puffs. Particularly advantageous is a mixed power supply scheme whereby between user puffs a lower power, such as 3.3 W, is applied to the heating element, but within 2 seconds of each user puff being detected, a higher power is applied, for example 7 Tue. This results in the formation of a large volume of aerosol without the need to heat the heating element to very high temperatures. This is advantageous both because it means that other components of the cartridge adjacent to the heating element do not need to be resistant to such high temperatures, and because the generated aerosol does not require too much cooling before entering the user's mouth. Typically, when using a continuous heating circuit, the challenge is to effectively dissipate heat to prevent overheating of the casing or other system components. Larger heating elements provide the ability to increase the power available without excessively increasing the temperature. For example, a power of approximately 7 W allows the heating element to be heated to a temperature of approximately 220 ° C.
Картридж по второму варианту осуществления является прочным и простым в сборке. Кожух распылителя может представлять собой цельную формованную деталь. Кожух распылителя может быть отформован вокруг нагревательного элемента и электрических соединений для нагревательного элемента.The cartridge of the second embodiment is durable and easy to assemble. The nozzle housing may be a one-piece molded piece. The atomizer housing may be molded around the heating element and electrical connections for the heating element.
На Фиг. 6 показан вид в перспективе картриджа согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 7 показан частично прозрачный вид в перспективе картриджа по Фиг. 6. На Фиг. 8 показан вид в разрезе картриджа по Фиг. 6, и на Фиг. 9 показан покомпонентный вид картриджа по Фиг. 6.In FIG. 6 is a perspective view of a cartridge according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 7 is a partially transparent perspective view of the cartridge of FIG. 6. In FIG. 8 is a sectional view of the cartridge of FIG. 6, and in FIG. 9 is an exploded view of the cartridge of FIG. 6.
Картридж по Фиг. 6 содержит наружный кожух 62, образующий мундштук, и кожух 60 распылителя. Кожух распылителя крепится к наружному кожуху посредством защелкивающегося соединения. В паре отверстий в наружном кожухе защелкивается соответствующая пара выступов на кожухе распылителя.Cartridge according to Fig. 6 includes an
Как лучше всего показано на Фиг. 8, кожух распылителя имеет множество впускных отверстий 67 для воздуха, которые сообщаются с каналом 63 для потока воздуха через кожух 60 распылителя. Выпускное отверстие 68 для воздуха находится на конце канала для потока воздуха, противоположном впускным отверстиям для воздуха.As best shown in FIG. 8, the spray housing has a plurality of
Канал для потока воздуха проходит через нагревательный элемент в виде сетки из нержавеющей стали того типа, который описан со ссылкой на Фиг. 2 и 3. Нагревательный элемент поддерживается на опоре 52 нагревателя. Опора 52 нагревателя лучше всего видна на Фиг. 9. Она является в целом цилиндрической, с торцевой поверхностью, которая поддерживает нагревательный элемент 50, и боковой стенкой, проходящей вниз от торцевой поверхности с образованием цилиндрической камеры под нагревательным элементом. Цилиндрическая камера образует часть резервуара 66, который удерживает жидкий образующий аэрозоль субстрат. Капиллярный материал, не показанный на фигурах, может удерживаться внутри цилиндрической камеры для обеспечения надежной подачи жидкости к нагревательному элементу 50.The air flow path passes through a stainless steel mesh heating element of the type described with reference to FIG. 2 and 3. The heating element is supported on a
Между наружным кожухом 62 и кожухом 60 распылителя зажат эластомерный уплотнительный элемент 61. Уплотнительный элемент обеспечивает герметичное по жидкости уплотнение для предотвращения утечки жидкого образующего аэрозоль субстрата из картриджа на мундштучном конце.An
С обеих сторон нагревательного элемента на торцевой поверхности опоры нагревателя имеется пара электрических контактных площадок 51. Эти электрические контактные площадки 51 имеют значительно более низкое электрическое сопротивление, чем нагревательный элемент 50, и расположены таким образом, что они непосредственно или косвенно контактируют с электрическими контактными элементами 64.On both sides of the heating element on the end surface of the heater support there is a pair of
Нагревательный узел, содержащий опору нагревателя, нагревательный элемент и электрические контактные площадки размещают внутри отверстия 69 в распылительном кожухе. Запрессовывают опору нагревателя в кожух распылителя, и она обеспечивает герметичное по жидкости уплотнение с кожухом 60 распылителя. При необходимости, может быть обеспечен дополнительный уплотнительный элемент, либо опора нагревателя может быть приварена или приклеена к кожуху 60 распылителя.A heating assembly, including a heater support, a heating element, and electrical contact pads, is located within an
Как лучше всего видно на Фиг. 7, электрические контактные элементы 64 содержат сложенные фрагменты электропроводной ленты, такой как медная лента. Один конец каждого электрического контактного элемента 64 находится над электрической контактной площадкой на нагревательном узле. Противоположный конец каждого электрического контактного элемента 64 доступен с наружной стороны кожуха 60 распылителя на воздухозаборном конце. Как описано в предшествующих вариантах осуществления, электрические контактные элементы 64 взаимодействуют с соответствующими контактами на деградирующей части аэрозольной генерирующей системы типа, показанного на и описанного со ссылкой на фиг. 1.As best seen in FIG. 7,
Для закрытия отверстия 69 и нагревательного элемента предусмотрена крышка 65. Крышка может быть запрессована в кожух 60 распылителя, и при необходимости она может также функционировать в качестве кнопки. Между нагревательным элементом и крышкой образован участок канала для потока воздуха. A
Резервуар может быть выполнен с возможностью повторной заправки через отверстие 69. В качестве альтернативы, на противоположной стороне кожуха распылителя может быть обеспечено второе отверстие или канал для обеспечения возможности повторной заправки резервуара. Второе отверстие может быть герметизировано посредством съемного колпачка.The reservoir may be configured to be refillable through
При использовании картридж прикрепляют к части в виде устройства, как описано со ссылкой на Фиг. 1. С целью обеспечения возможности подачи мощности от части в виде устройства на нагревательный элемент, крышка 65 может использоваться в качестве кнопки, нажимаемой пользователем для поддержания электрического контакта между электрическими контактными площадками 51 и соответствующими электрическими контактными элементами 64. Электрические контактные элементы могут быть смещены с удалением от контактных площадок 51 и, таким образом, если крышка не нажата для прижатия сверху вниз контактных элементов 64 к контактным площадкам 51, подача мощности на нагревательный элемент будет невозможна. Если пользователь желает создать аэрозоль, он нажимает на крышку 61. Одновременно с этим он осуществляет затяжку на мундштучном конце картриджа, чтобы втянуть воздух через канал для потока воздуха. Управляющая схема, расположенная в части в виде устройства, может быть выполнена с возможностью непрерывной подачи мощности на электрические контактные элементы 64 после активации устройства. Мощность подается на нагревательный элемент, пока пользователь нажимает на крышку 61. Управляющая схема может быть выполнена с возможностью прекращения подачи мощности по истечении заданного периода подачи мощности для предотвращения перегрева. Управляющая схема может быть выполнена с возможностью контроля электрического сопротивления или температуры нагревательного элемента, и она может прекращать подачу мощности для предотвращения перегрева.In use, the cartridge is attached to the apparatus portion as described with reference to FIG. 1. In order to enable power from the device part to be supplied to the heating element, the
Картридж по третьему варианту осуществления, как и картриджи по первому и второму вариантам осуществления, обеспечивает возможность его простой сборки и является прочным и недорогим в изготовлении. Кожух распылителя и наружный кожух могут быть изготовлены формованием. Кожух распылителя может изготовлен формованием в виде цельной формованной детали. Нагревательный узел может быть собран отдельно и затем запрессован в распылительный кожух. Электрические контактные элементы могут быть приклеены к кожуху распылителя на воздухозаборном конце. В канале для потока воздуха могут быть обеспечены впускной и выпускной фильтры таким же образом, как это описано в отношении первого варианта осуществления. The cartridge of the third embodiment, like the cartridges of the first and second embodiments, is easy to assemble and is durable and inexpensive to manufacture. The nozzle casing and the outer casing can be manufactured by molding. The nozzle housing may be formed by molding into a one-piece molded part. The heating unit can be assembled separately and then pressed into the spray housing. Electrical contact elements can be glued to the atomizer housing at the air intake end. Inlet and outlet filters may be provided in the air flow passage in the same manner as described with respect to the first embodiment.
Картридж согласно третьему варианту осуществления является небольшим и тонким. Он имеет прямоугольное сечение, которое легко удерживается в руке и легко помещается в кармане пользователя.The cartridge according to the third embodiment is small and thin. It has a rectangular cross-section that is easy to hold in the hand and fits easily into the user's pocket.
Следует понимать, что хотя в описанных примерах используется жидкий образующий аэрозоль субстрат, такие же преимущества могут быть реализованы в системах, в которых используются другие формы образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат, который является твердым или гелеобразным при комнатной температуре, тем не менее способен выделять летучие компоненты, которые конденсируются в виде жидкости в распылительной камере. Например, образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в виде гелеобразной таблетки. Образующий аэрозоль субстрат может содержать рассыпной или резаный табак.It should be understood that although the described examples use a liquid aerosol-forming substrate, the same benefits can be realized in systems that use other forms of aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate, which is solid or gel-like at room temperature, is nevertheless capable of releasing volatile components that condense as a liquid in the spray chamber. For example, the aerosol-forming substrate may be provided in the form of a gel tablet. The aerosol-forming substrate may contain loose or cut tobacco.
Также следует понимать, что хотя в приведенных примерах описано использование резистивного нагревательного элемента для образования аэрозоля, те же самые принципы и конструкция могут применяться к системам, которые работают с использованием нагревательных элементов других типов, например нагревательных элементов с индукционным нагревом.It should also be understood that while the examples described use a resistive heating element to generate an aerosol, the same principles and design may apply to systems that operate using other types of heating elements, such as induction heating elements.
Claims (42)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18211165.8 | 2018-12-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021119704A RU2021119704A (en) | 2023-01-09 |
| RU2805451C2 true RU2805451C2 (en) | 2023-10-17 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU115629U1 (en) * | 2011-10-10 | 2012-05-10 | Сергей Павлович Кузьмин | ELECTRONIC CIGARETTE |
| WO2015117702A1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating system having a fluid-permeable heater assembly |
| RU2638514C2 (en) * | 2012-09-04 | 2017-12-13 | Р. Дж. Рейнолдс Тобакко Компани | Electronic smoking product comprising one or more heating microelements |
| WO2018041063A1 (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 常州聚为智能科技有限公司 | Atomizing assembly, atomizer and electronic cigarette |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU115629U1 (en) * | 2011-10-10 | 2012-05-10 | Сергей Павлович Кузьмин | ELECTRONIC CIGARETTE |
| RU2638514C2 (en) * | 2012-09-04 | 2017-12-13 | Р. Дж. Рейнолдс Тобакко Компани | Electronic smoking product comprising one or more heating microelements |
| WO2015117702A1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating system having a fluid-permeable heater assembly |
| WO2018041063A1 (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 常州聚为智能科技有限公司 | Atomizing assembly, atomizer and electronic cigarette |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7121026B2 (en) | Molded mounting for aerosol-generating elements within an aerosol-generating system | |
| JP7321228B2 (en) | An aerosol generating system that uses the venturi effect to deliver a substrate to a heater element | |
| RU2756803C2 (en) | Aerosol generating system containing several aerosol forming substrates and piercing element | |
| JP7197496B2 (en) | Cartridges for aerosol-generating systems and aerosol-generating systems with two-component liquid storage compartments | |
| RU2742932C2 (en) | Aerosol-generating system comprising solid and liquid aerosol-forming substrates | |
| KR20130139298A (en) | An aerosol generating system with leakage prevention | |
| US20220015434A1 (en) | An atomiser and an aerosol-generating system comprising an atomiser | |
| US20220015433A1 (en) | Aerosol generating system and cartridge with leakage protection | |
| JP2024023409A (en) | Aerosol generation system that provides preferential evaporation of nicotine | |
| EP3890530B1 (en) | Aerosol generating system and cartridge with leakage protection | |
| WO2021123017A1 (en) | A cartridge for an aerosol-generating system, an aerosol-generating system including a cartridge, and a method of manufacturing a heater assembly and cartridge for an aerosol-generating system | |
| KR20210098496A (en) | Leak-Protected Aerosol-Generating Systems and Cartridges | |
| RU2805451C2 (en) | Nebulizer for electrically heated aerosol generating system, electrically heated aerosol generating system (embodiments) and cartridge for aerosol generating system | |
| RU2814485C2 (en) | Aerosol generating system and leak proof cartridge | |
| CN113286527B (en) | Atomizer and aerosol-generating system comprising same | |
| RU2802359C2 (en) | Method for aerosol generation and aerosol generation system | |
| RU2804621C2 (en) | Aerosol generating system and aerosol generation method | |
| RU2783933C2 (en) | Heater assembly with heating element isolated from liquid reserve | |
| RU2777387C2 (en) | Molded cartridge assembly |