RU2811718C1 - Устройство, генерирующее аэрозоль, с наклонным испарителем - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство; испаритель. Путь потока воздуха содержит первую часть, вторую часть и переходную часть между первой частью и второй частью. Переходная часть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части. Испаритель выполнен с возможностью генерирования пара из субстрата, образующего аэрозоль, в области переходной части пути потока воздуха. Испаритель расположен в боковой стенке переходной части. Устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит область для размещения картриджа, выполненную с возможностью размещения картриджа. Картридж содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Область для размещения картриджа содержит соединительную часть, выполненную с возможностью установления соединения по текучей среде с картриджем. Ориентация соединительной части определена плоскостью протяженности соединительной части. Плоскость протяженности расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Технический результат – создание устройства с улучшенным генерированием аэрозоля. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль.

Известным является предоставление устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, испаряются без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен как часть изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость, такую как нагревательная камера, устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент может быть расположен в нагревательной камере или вокруг нее для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после того как изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. В дополнение или альтернативно картридж, содержащий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть присоединен к устройству, генерирующему аэрозоль, для подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в устройство для генерирования аэрозоля.

Аэрозоль, генерируемый посредством испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может конденсироваться на боковой стенке пути потока воздуха. Кроме того, может не происходить достаточного смешивания окружающего воздуха, втягиваемого в устройство, генерирующее аэрозоль, и генерируемого аэрозоля.

Было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, с улучшенным генерированием аэрозоля. Было бы желательно предоставить устройство, генерирующее аэрозоль, с оптимизированным управлением потоком воздуха для оптимизации свойств аэрозоля. Было бы желательно предоставить устройство, генерирующее аэрозоль, с уменьшенным накоплением конденсата в путях потока воздуха. Было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, с улучшенным генерированием аэрозоля в средах с низкими температурами.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, которое может содержать путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство. Устройство может дополнительно содержать испаритель. Путь потока воздуха может содержать первую часть, вторую часть и переходную часть между первой частью и второй частью. Переходная часть может быть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части. Испаритель может быть выполнен с возможностью генерирования пара из субстрата, образующего аэрозоль, в области переходной части пути потока воздуха.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство. Устройство дополнительно содержит испаритель. Путь потока воздуха содержит первую часть, вторую часть и переходную часть между первой частью и второй частью. Переходная часть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части. Испаритель выполнен с возможностью генерирования пара из субстрата, образующего аэрозоль, в области переходной части пути потока воздуха.

За счет предоставления испарителя в области переходной части пути потока воздуха переходная часть служит камерой для смешивания окружающего воздуха, втягиваемого в устройство, генерирующее аэрозоль, с паром, генерируемым испарителем. Эта смесительная камера улучшает аэрозоль, генерируемый при смешивании окружающего воздуха с паром, генерируемым испарителем.

Дополнительно предоставление переходной части пути потока воздуха создает камеру с турбулентным потоком воздуха. Изменение направления в переходной части пути потока воздуха создает турбулентный поток воздуха, когда окружающий воздух втягивается в переходную часть. В этом отношении окружающий воздух протекает из первой части пути потока воздуха в переходную часть и далее по направлению ко второй части пути потока воздуха через переходную часть. За счет предоставления испарителя в зоне переходной части таким образом, что пар генерируется паром в переходной части, улучшается смешивание окружающего воздуха с генерируемым паром из-за турбулентного потока воздуха в переходной части пути потока воздуха.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать впускное отверстие для воздуха. Первая часть пути потока воздуха может быть расположена смежно с впускным отверстием для воздуха.

Первая часть пути потока воздуха может проходить радиально через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Первая часть пути потока воздуха может соединять по текучей среде впускное отверстие для воздуха и переходную часть пути потока воздуха.

Вторая часть пути потока воздуха может проходить в осевом направлении через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Вторая часть пути потока воздуха может быть соединена по текучей среде с переходной частью пути потока воздуха.

Направление потока воздуха, протекающего через путь потока воздуха, может изменяться от первой части пути потока воздуха ко второй части пути потока воздуха посредством переходной части пути потока воздуха. Переходная часть пути потока воздуха может изменять направление пути потока воздуха на 90°.

Ориентация испарителя может быть предусмотрена на поверхности испарителя, причем поверхность определяется плоскостью протяженности. Плоскость протяженности может определять направление протяженности испарителя. Плоскость протяженности может быть расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

Угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью первой части пути потока воздуха может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Другими словами, испаритель может быть расположен под углом по отношению к первой части пути потока воздуха. Данное наклонное расположение испарителя может быть связано с изменением направления потока воздуха в переходной части пути потока воздуха. Данное наклонное расположение испарителя может создавать переходную часть пути потока воздуха. Данное наклонное расположение испарителя может создавать увеличенную переходную часть для улучшенного генерирования аэрозоля за счет увеличенного размера камеры и для создания турбулентного потока воздуха в переходной части.

Испаритель может быть расположен смежно с переходной частью пути потока воздуха. Испаритель может быть расположен в боковой стенке пути потока воздуха. Более конкретно, испаритель может быть расположен в боковой стенке переходной части пути потока воздуха.

Угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью второй части пути потока воздуха может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Другими словами, испаритель может быть расположен под углом по отношению ко второй части пути потока воздуха. Данное наклонное расположение испарителя может быть связано с изменением направления потока воздуха в переходной части пути потока воздуха. Данное наклонное расположение испарителя может создавать переходную часть пути потока воздуха. Данное наклонное расположение испарителя может создавать увеличенную переходную часть для улучшенного генерирования аэрозоля за счет увеличенного размера камеры и для создания турбулентного потока воздуха в переходной части.

Одна или обе из площади поперечного сечения переходной части пути потока воздуха могут быть больше площади поперечного сечения первой части пути потока воздуха, при этом площадь поперечного сечения переходной части пути потока воздуха может быть больше площади поперечного сечения второй части пути потока воздуха. В предпочтительном варианте осуществления площадь поперечного сечения переходной части пути потока воздуха больше площади поперечного сечения первой части пути потока воздуха и второй части пути потока воздуха. Другими словами, переходная часть пути потока воздуха представляет собой камеру, которая больше первой части пути потока воздуха и больше второй части пути потока воздуха. Это улучшает генерирование аэрозоля в переходной части за счет смешивания окружающего воздуха, втягиваемого в переходную часть пути потока воздуха, и пара, создаваемого испарителем. Дополнительно увеличенный размер переходной части создает турбулентный поток воздуха в переходной части пути потока воздуха. Турбулентный поток воздуха дополнительно усиливает генерирование аэрозоля.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать область для размещения картриджа, выполненную с возможностью размещения картриджа. Картридж может содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Область для размещения картриджа может содержать соединительную часть, выполненную с возможностью установления соединения по текучей среде с картриджем. Ориентация соединительной части может быть определена плоскостью протяженности соединительной части. Плоскость протяженности может быть расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

Угол между плоскостью протяженности соединительной части и продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль, может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Плоскость протяженности испарителя может быть параллельна плоскости протяженности соединительной части. Такое расположение может оптимизировать поток жидких вкусоароматических сред из внутренней части картриджа в испаритель. Такое расположение может оптимизировать создание пара из жидких вкусоароматических сред в переходную часть пути потока воздуха.

Настоящее изобретение дополнительно относится к картриджу для устройства, генерирующего аэрозоль, как описано в данном документе. Картридж может содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно представляет собой жидкие вкусоароматические среды. Картридж может содержать выпускное отверстие для жидкости. Ориентация выпускного отверстия для жидкости может быть определена плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости. Плоскость протяженности выпускного отверстия для жидкости может быть расположена под углом по отношению к продольной оси картриджа.

Плоскость протяженности выпускного отверстия для жидкости может быть параллельна плоскости протяженности соединительной части, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Плоскость протяженности выпускного отверстия для жидкости может быть параллельна плоскости протяженности испарителя, когда картридж размещен в области для размещения картриджа.

Настоящее изобретение дополнительно относится к картриджу для устройства, генерирующего аэрозоль, как описано в данном документе. Картридж содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Картридж содержит выпускное отверстие для жидкости. Ориентация выпускного отверстия для жидкости определена плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости. Плоскость протяженности выпускного отверстия для жидкости расположена под углом по отношению к продольной оси картриджа.

Угол между плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости и продольной осью картриджа может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, как описано в данном документе, и картридж, как описано в данном документе.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать область для размещения картриджа, выполненную с возможностью размещения картриджа.

Область для размещения картриджа может содержать проход для жидкости. Проход для жидкости может быть расположен для создания соединения по текучей среде между устройством, генерирующим аэрозоль, и картриджем, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Проход для жидкости может быть выполнен в виде отверстия. Проход для жидкости может иметь круглое поперечное сечение. Проход для жидкости может быть трубчатым.

Область для размещения картриджа может содержать открывающий элемент. Открывающий элемент может быть выполнен с возможностью открытия герметичного картриджа при вставке картриджа в область для размещения картриджа. Открывающий элемент может быть выполнен с возможностью разрыва или разрушения уплотнительной фольги картриджа. Открывающий элемент может содержать прокалывающий элемент, выполненный с возможностью прокалывания уплотнительной фольги картриджа, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Открывающий элемент может содержать элемент в виде лезвия, выполненный с возможностью вскрытия или разрезания уплотнительной фольги картриджа, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Открывающий элемент может содержать двойное лезвие, выполненное с возможностью вскрытия или разрезания уплотнительной фольги картриджа, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Двойное лезвие может быть выполнено с возможностью разрезания уплотнительной фольги картриджа независимо от направления вставки картриджа в область для размещения картриджа.

Область для размещения картриджа может содержать соединительную часть, выполненную с возможностью установления соединения по текучей среде с картриджем. Ориентация соединительной части может быть определена плоскостью протяженности соединительной части. Плоскость протяженности может быть расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Проход для жидкости может быть расположен по центру на соединительной части.

Угол между плоскостью протяженности соединительной части и продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль, может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно приблизительно 45°.

Плоскость протяженности поверхности испарителя может быть параллельна плоскости протяженности соединительной части. Плотное соединение может быть установлено между испарителем и соединительной частью, так что жидкость из картриджа может достигать испарителя через проход для жидкости.

Область для размещения картриджа может быть выполнена в виде углубления. Область для размещения картриджа и картридж могут иметь соответствующую форму с использованием принципа замок и ключ. Область для размещения картриджа может иметь несимметричную форму, позволяющую вставлять картридж в область для размещения картриджа только при различных пространственных ориентациях картриджа относительно устройства. Несимметричная форма области для размещения картриджа может быть несимметричной по отношению к поперечной плоскости устройства.

Область для размещения картриджа может иметь несимметричную форму для предотвращения вставки картриджа в область для размещения картриджа в нежелательной ориентации. Следовательно, может быть обеспечено то, что картридж вставлен только в правильной ориентации, так что выпускное отверстие для жидкости вставленного картриджа может совпадать с соединительной частью части для размещения картриджа.

Область для размещения картриджа может иметь форму, позволяющую вставлять картридж в область для размещения картриджа в поперечном направлении по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Область для размещения картриджа может иметь форму, позволяющую вставлять картридж в область для размещения картриджа только в одном направлении. Следовательно, может быть предотвращена вставка картриджа в перевернутом положении.

Область для размещения картриджа может содержать первую боковую стенку области для размещения картриджа и противоположную вторую боковую стенку области для размещения картриджа. Первая боковая стенка области для размещения картриджа может иметь форму, отличную от формы второй боковой стенки области для размещения картриджа. Одна или обе из первой боковой стенки и второй боковой стенки могут иметь отверстие, позволяющее вставлять картридж в область для размещения картриджа в поперечном направлении. Область для размещения картриджа может содержать верхнюю стенку области для размещения картриджа и нижнюю стенку области для размещения картриджа. Верхняя стенка области для размещения картриджа может иметь форму, отличную от формы нижней стенки области для размещения картриджа.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать уплотнительный элемент. Уплотнительный элемент может образовывать часть области для размещения картриджа. Уплотнительный элемент может быть расположен для предотвращения утечки жидкого субстрата, образующего аэрозоль, когда картридж размещен в области для размещения картриджа и уплотнительная фольга картриджа проколота прокалывающим элементом. Уплотнительный элемент может быть расположен для создания непроницаемого для жидкости уплотнения между картриджем и областью для размещения картриджа, когда картридж размещен в области для размещения картриджа и уплотнительная фольга проколота прокалывающим элементом. Уплотнительный элемент может по меньшей мере частично окружать открывающий элемент, предпочтительно полностью окружает открывающий элемент. Уплотнительный элемент может содержать уплотнительное кольцо. Уплотнительный элемент может быть уплотнительным кольцом. Уплотнительный элемент может содержать O-образное уплотнительное кольцо. Уплотнительный элемент может быть O-образным уплотнительным кольцом.

Картридж может содержать часть для хранения жидкости, предназначенную для удержания жидких вкусоароматических сред. Часть для хранения жидкости может содержать жидкие вкусоароматические среды. Жидкие вкусоароматические среды могут содержать воду. Жидкие вкусоароматические среды могут содержать вкусоароматическое вещество. Жидкие вкусоароматические среды могут содержать никотин. Жидкие вкусоароматические среды могут содержать или могут представлять собой субстрат, образующий аэрозоль. Картридж может содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Картридж может содержать полуэластичный материал, предпочтительно при этом картридж изготовлен из полуэластичного материала, более предпочтительно при этом картридж изготовлен из полимерного соединения, наиболее предпочтительно при этом картридж изготовлен из одного или более из: циклоолефинового сополимера (COC), циклоолефинового полимера (COP) и полипропилена (PP).

Картридж может содержать выпускное отверстие для жидкости. Выпускное отверстие для жидкости картриджа может быть уплотнено многослойной фольгой, приваренной к картриджу ультразвуком. Фольга может содержать или быть изготовлена из многослойных слоев алюминиевой фольги и одного или более слоев полимерной фольги. Полимерная фольга может содержать один или более из: BOPP (двухосно-ориентированный полипропилен), LDPE (полиэтилен низкой плотности), LLDPE (линейный полиэтилен низкой плотности), OPP (ориентированный полипропилен), PA (полиамид), PE (полиэтилен), PET (полиэтилентерефталат), PP (полипропилен), PVC (поливинилхлорид) и PVDC (поливинилиденхлорид).

Ориентация выпускного отверстия для жидкости может быть определена плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости. Плоскость протяженности выпускного отверстия для жидкости может быть расположена под углом по отношению к продольной оси картриджа. Угол между плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости и продольной осью картриджа может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно приблизительно 45°. Выпускное отверстие для жидкости может быть расположено под углом, идентичным углу соединительной части, для достижения улучшенной посадки выпускного отверстия для жидкости с соединительной частью. Когда картридж подключен, выпускное отверстие для жидкости выровнено в одну линию с проходом для жидкости, так что жидкость из картриджа может протекать в испаритель через выпускное отверстие для жидкости и проход для жидкости.

Картридж может содержать первую боковую стенку картриджа и противоположную вторую боковую стенку картриджа. Первая боковая стенка картриджа может иметь форму, отличную от формы второй боковой стенки картриджа. Картридж может содержать верхнюю стенку картриджа и нижнюю стенку картриджа. Верхняя стенка картриджа может иметь форму, отличную от формы нижней стенки картриджа. Картридж может иметь форму, позволяющую вставлять картридж в область для размещения картриджа в одной ориентации. Картридж может иметь форму, позволяющую вставлять картридж только в одном направлении в область для размещения картриджа. Картридж может иметь несимметричную форму.

Стенка картриджа может быть прозрачной, так что жидкость, содержащаяся в части для хранения жидкости, может быть видна снаружи. Пользователь может различать разные жидкости на основе цвета жидкости. Стенка картриджа может быть прозрачной, так что опустошение части для хранения жидкости, может быть видно снаружи.

Картридж может содержать один или более полуоткрытых впускных отверстий. Это может обеспечить поступление окружающего воздуха в картридж и часть для хранения жидкости. Одно или более полуоткрытых впускных отверстий могут быть полупроницаемыми мембранами или обратными клапанами, проницаемыми настолько, чтобы обеспечивать поступление окружающего воздуха внутрь части для хранения жидкости, и непроницаемыми настолько, чтобы по существу предотвращать выход воздуха и жидкости, находящихся внутри части для хранения жидкости, из части для хранения жидкости. Одно или более полуоткрытых впускных отверстий могут предоставлять возможность воздуху проходить внутрь части для хранения жидкости при определенных условиях. Вакуум, создаваемый во время расходования картриджа, может быть предотвращен одним или более полуоткрытыми впускными отверстиями. Один или более полуоткрытых впускных отверстий картриджа могут содержать обратный клапан. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью открытия в ответ на падение давления в части для хранения жидкости. Обратный клапан может дополнительно предотвращать утечку жидкости из одного или более полуоткрытых впускных отверстий.

Часть для хранения жидкости картриджа может быть повторно заправляемой. Альтернативно картридж может быть выполнен в виде заменяемого картриджа. Новый картридж может быть прикреплен к устройству, генерирующему аэрозоль, когда исходный картридж израсходован.

Выпускное отверстие для жидкости картриджа может содержать обратный клапан. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью открытия в ответ на падение давления в части для хранения жидкости. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью открытия в ответ на падение давления в пути потока воздуха. Обратный клапан может дополнительно предотвращать загрязнение части для хранения жидкости посредством препятствования поступлению каких-либо остатков в часть для хранения жидкости через выпускное отверстие для жидкости.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать испаритель. Испаритель может представлять собой увлажнитель. Испаритель может представлять собой небулайзер. Испаритель может представлять собой нетермический испаритель или термический испаритель. Термический испаритель может содержать электрический нагревательный элемент для генерирования аэрозоля путем нагрева и испарения жидких вкусоароматических сред. Устройство может содержать два или более испарителей, выбранных из одного или обоих из нетермических испарителей и термического испарителя. Устройство может содержать один нетермический испаритель и один термический испаритель. Один или более испарителей могут представлять собой часть нетермической части, генерирующей аэрозоль, устройства.

Испаритель может содержать сетчатый элемент, образующий одно или более сопел, при этом устройство выполнено с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на одну сторону сетчатого элемента. Сетчатый элемент может вибрировать при подаче жидких вкусоароматических сред для генерирования аэрозоля путем проталкивания капель жидких вкусоароматических сред через сопла. Такое расположение можно назвать активным сетчатым элементом. Сетка может представлять собой вибрирующую микроперфорационную сетку, содержащую перфорационную вибрирующую пластину из палладия.

В альтернативных расположениях может предусматриваться исполнительный элемент, выполненный с возможностью вызывать вибрацию сетчатого элемента при подаче жидких вкусоароматических сред для проталкивания капель жидких вкусоароматических сред через сопла. Такое расположение можно назвать пассивным сетчатым элементом.

Исполнительный элемент может предусматривать исполнительный элемент любого подходящего типа. В некоторых вариантах осуществления исполнительный элемент может содержать пьезоэлектрический элемент. В некоторых вариантах осуществления исполнительный элемент может содержать ультразвуковой сонотрод.

Испаритель может приводиться в действие на резонансной частоте. Резонансная частота представляет собой функцию одного или более из следующего: вязкость жидких вкусоароматических сред (возможно пониженная посредством повышения ее температуры выше комнатной температуры и ниже 100 градусов Цельсия); поверхностное натяжение жидких вкусоароматических сред; диаметр и геометрическая форма сопла; толщина или жесткость сетки; скорость выталкивания капель; амплитуда приведения в действие; механические характеристики испарителя в сборе. Резонансную частоту можно вычислить на основе комбинации вышеуказанных факторов. С помощью вышеописанной сетки возможно достичь образования капель, диаметры которых, как правило, составляют менее 3 микрометров. Для уменьшения диаметра образующихся капель, вязкость жидких вкусоароматических сред может быть снижена посредством повышения ее температуры. Для уменьшения диаметра образующихся капель, может быть использована соответствующая частота приведения в действие, например, резонансная частота, как описано выше.

Испаритель, содержащий сетчатый элемент, будет демонстрировать минимальный размер капель, который может быть сгенерирован испарителем для конкретных жидких вкусоароматических сред. Как правило, желателен небольшой размер капель, чтобы максимально увеличить доставку в легкие превращенного в аэрозоль жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Сетчатый элемент может содержать любой подходящий материал. Например, сетчатый элемент может содержать пластину со структурой «кремний на диэлектрике».

Сетчатый элемент может содержать первую поверхность и вторую поверхность. Множество сопел могут проходить между первой поверхностью и второй поверхностью. Первая поверхность может быть по меньшей мере частично покрыта гидрофильным покрытием или вторая поверхность может быть по меньшей мере частично покрыта гидрофобным покрытием. Гидрофобное покрытие может содержать либо полиуретан (PU), либо сверхгидрофобный металл, такой как микропористый металл или металлическая сетка. Микропористый металл или металлическая сетка могут быть функционализированны углеродными цепями для выполнения микропористого металла или металлической сетки сверхгидрофобными. Иллюстративные сверхгидрофобные металлы включают медь и алюминий.

В некоторых вариантах осуществления сетчатый элемент содержит гидрофильное покрытие на внутренней поверхности. Сетчатый элемент может содержать гидрофильное покрытие на по меньшей мере одной поверхности сопла. Гидрофильные покрытия могут содержать по меньшей мере одно из 3 полиамида, поливинилацетата (PVAc), ацетата целлюлозы, хлопка и одного или более гидрофильных оксидов. Подходящие гидрофильные оксиды включают диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана и пентаоксид тантала.

Сетчатый элемент может содержать электрический нагревательный элемент, расположенный на поверхности сетчатого элемента. Преимущественно электрический нагревательный элемент может быть использован для нагрева жидкости, подлежащей выталкиванию через сопла сетчатого элемента. Электрический нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью непосредственного нагрева жидкости, подлежащей выталкиванию через множество сопел. Электрический нагревательный элемент может быть расположен на наружной поверхности сетчатого элемента. Электрический нагревательный элемент может предусматривать любой подходящий тип нагревательного элемента. Например, электрический нагревательный элемент может предусматривать нагревательный элемент микроэлектромеханической системы. Электрический нагревательный элемент может содержать одну или более резистивных нагревательных дорожек. Одна или более резистивных нагревательных дорожек могут содержать металл. Одна или более резистивных нагревательных дорожек могут содержать по меньшей мере одно из платины, никеля и поликремния.

Испаритель может дополнительно содержать упруго деформируемый элемент. Испаритель может дополнительно содержать полость, расположенную между сетчатым элементом и упруго деформируемым элементом. Испаритель может содержать впускное отверстие для жидкости для обеспечения подачи жидкости, подлежащей распылению, в полость. Полость может содержать жидкость, подлежащую распылению. Выпускное отверстие для жидкости картриджа может быть соединено по текучей среде с впускным отверстием для жидкости испарителя. Испаритель может дополнительно содержать исполнительный элемент, выполненный с возможностью сообщения колебаний упруго деформируемому элементу. Упруго деформируемый элемент может содержать любой подходящий упруго деформируемый материал. Например, упруго деформируемый элемент может содержать пластмассу, каучук или силикон. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления упруго деформируемый элемент содержит силикон. В некоторых вариантах осуществления упруго деформируемый элемент может содержать металл или металлический сплав, такой как никель, палладий или сплав из никеля и палладия.

Испаритель может генерировать дисперсию, представляющую собой пар или аэрозоль. Испаритель может генерировать пар или аэрозоль посредством нагрева жидких вкусоароматических сред для испарения или превращения в аэрозоль по меньшей мере части жидких вкусоароматических сред. Испаритель может генерировать дисперсию, которая представляет собой пар или аэрозоль, без нагрева, например, путем обработки ультразвуком, вибрации или комбинации обработки ультразвуком и вибрации. Например, небулайзер может содержать стержень вибратора или ультразвукового аппарата. Небулайзер может быть распылителем в сборе и распылитель в сборе может дополнительно содержать механический элемент, содержащий один или более из клапана, насоса, разбрызгивателя, некоторой их комбинации или т. п. Одна или более частей небулайзера, включая стержень вибратора или ультразвукового аппарата, могут оказывать воздействие на жидкие вкусоароматические среды с целью генерирования дисперсии, представляющей собой аэрозоль. Например, распылитель в сборе может быть выполнен с возможностью генерирования аэрозоля посредством одного или более из высвобождения жидких вкусоароматических сред под давлением в среду с более низким давлением, распыления частиц жидких вкусоароматических сред, испарения летучих жидких вкусоароматических сред в среду.

Испаритель может представлять собой увлажнитель. Увлажнитель может быть выполнен как нетермический увлажнитель. Увлажнитель может быть выполнен как небулайзер. Небулайзер может содержать вибрирующую микроперфорационную сетку. Вибрирующая микроперфорационная сетка может содержать перфорационную вибрирующую пластину из палладия.

Направление пути потока воздуха может изменяться от первой части ко второй части внутри переходной части.

Испаритель может быть расположен в боковой стенке переходной части, и необязательно боковая стенка может быть наклонена по отношению к продольной оси устройства.

Испаритель может быть по существу плоским и/или испаритель может проходить в наклонной плоскости протяженности.

Устройство может дополнительно содержать секцию для размещения картриджа с соединительной частью, причем соединительная часть наклонена по отношению к продольной оси устройства. Угол может быть непрямым углом или наклонным углом.

Устройство может дополнительно содержать расположенную дальше по ходу потока нагревательную камеру.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик влажности, выполненный с возможностью измерения влажности в пути потока воздуха. Датчик влажности может быть расположен в пути потока воздуха. Предпочтительно датчик влажности расположен смежно с впускным отверстием для воздуха, соединенным по текучей среде с путем потока воздуха. Альтернативно или дополнительно датчик влажности может измерять влажность окружающего воздуха, окружающего устройство, генерирующее аэрозоль. Датчик влажности может быть расположен на периферии устройства, генерирующего аэрозоль, для измерения влажности окружающего воздуха. Датчик влажности может быть выполнен как датчик с запрещенной зоной.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик температуры. Датчик температуры может быть выполнен с возможностью измерения температуры воздуха в пути потока воздуха. Датчик температуры может быть расположен в пути потока воздуха. Предпочтительно датчик температуры расположен смежно с впускным отверстием для воздуха, соединенным по текучей среде с путем потока воздуха. Датчик температуры может быть выполнен как емкостный датчик.

Альтернативно или в дополнение к датчику температуры устройство может содержать датчик температуры нагрева. В контексте данного документа термин «датчик температуры нагрева» относится к датчику температуры, выполненному с возможностью определения температуры нагретой части устройства. Например, датчик температуры нагрева может определять температуру нагревательной камеры, которая нагревается нагревательным элементом во время использования устройства.

Один или оба из датчика влажности и датчика температуры могут быть выполнены с возможностью непрерывного измерения одного или обоих из влажности воздуха в пути потока воздуха и температуры воздуха в пути потока воздуха во время работы устройства. Контроллер может непрерывно управлять испарителем во время работы устройства на основе выходных данных датчика. Поэтому можно учитывать изменение одного или обоих из влажности и температуры во время работы устройства и улучшать опыт пользователя.

Один или оба из датчика влажности и датчика температуры могут быть расположены так, чтобы соответственно измерять одну или обе из влажности и температуры, смежных с впускным отверстием для воздуха устройства.

Устройство дополнительно содержит нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера может быть расположена в направлении к расположенному дальше по ходу потока концу пути потока воздуха. Альтернативно или дополнительно нагревательная камера может быть расположена дальше по ходу потока пути потока воздуха. В последнем случае путь потока воздуха будет выходить в нагревательную камеру. Увлажнитель может быть расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры.

Увлажнитель может быть расположен между нагревательной камерой и одним или обоими из датчика влажности и датчика температуры.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика влажности. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема выходных данных одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры, и управления работой увлажнителя на основе выходных данных датчика. В одном варианте осуществления предусмотрен датчик влажности и предусмотрен датчик температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема выходных данных датчика температуры и датчика влажности, при этом контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой увлажнителя на основе выходных данных датчика влажности и на основе выходных данных датчика температуры.

Контроллер может быть выполнен с возможностью непрерывного управления работой увлажнителя на основе одних или обоих из выходных данных датчика влажности и выходных данных датчика температуры во время работы устройства.

Контроллер может содержать таблицу поиска. Таблица поиска может содержать одни или оба из данных о влажности воздуха и данных о температуре воздуха. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления увлажнителем путем сравнения выходных данных одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры с сохраненными данными таблицы поиска.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь модульную конструкцию. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать одно или более из основного модуля, термической части, генерирующей аэрозоль, и нетермической части, генерирующей аэрозоль. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена как нагревательная часть. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена как нагревательный модуль. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть модульной. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена как часть испарителя. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена как модуль испарителя. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть модульной. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать нетермический испаритель. Одна или более частей могут быть частью монолитной конструкции. Одна или более частей могут быть постоянно прикреплены друг к другу. Одна или более частей могут быть разъемно соединены друг с другом.

Модульная конструкция может обеспечить несколько режимов работы. Например, согласно разным режимам работы могут присутствовать либо одна, либо обе из нетермической части, генерирующей аэрозоль, и термической части, генерирующей аэрозоль.

Основной модуль может содержать основные электронные компоненты устройства. Основной модуль может содержать источник питания устройства, например, перезаряжаемую батарею. Основной модуль может содержать управляющую электронику устройства.

Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать испаритель. Испаритель может содержать или представлять собой увлажнитель. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать датчик влажности. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика влажности и управления работой увлажнителя на основе выходных данных датчика влажности, или контроллер может быть размещен в основном модуле. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать область для размещения картриджа, выполненную с возможностью размещения картриджа.

Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера может содержать нагревательный элемент.

Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена в качестве центрального модуля, зажатого между основным модулем и термической частью, генерирующей аэрозоль. Основной модуль может быть расположен на дальнем конце устройства. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена на ближнем конце устройства. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена раньше по ходу потока относительно термической части, генерирующей аэрозоль.

Дальний конец нетермической части, генерирующей аэрозоль, может быть разъемно соединен с ближним концом основного модуля. Ближний конец нетермической части, генерирующей аэрозоль, может быть разъемно соединен с дальним концом термической части, генерирующей аэрозоль.

Дополнительно ближний конец основного модуля может быть непосредственно разъемно соединен с дальним концом термической части, генерирующей аэрозоль, тем самым, предоставляя альтернативный режим работы, в котором нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, не предусмотрена.

Устройство может дополнительно содержать мундштук с возможностью разъемного соединения. Мундштук может быть разъемно соединен с ближним концом термической части, генерирующей аэрозоль. Когда мундштук соединен с термической частью, генерирующей аэрозоль, пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через мундштук. Когда мундштук не соединен с термической частью, генерирующей аэрозоль, пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через часть мундштучного конца изделия, образующего аэрозоль, по меньшей мере частично вставленную в термическую часть, генерирующую аэрозоль. Альтернативно или в дополнение мундштук может быть разъемно соединен с ближним концом нетермической части, генерирующей аэрозоль. В одном варианте осуществления термическая часть, генерирующая аэрозоль, как единое целое содержит мундштук или выполнена в виде мундштука.

Модульное устройство, таким образом, может обеспечивать различные режимы работы в присутствии одной или обеих из нетермической части, генерирующей аэрозоль, термической части, генерирующей аэрозоль, а также мундштука.

Средства с возможностью разъемного соединения могут содержать одно или более из магнитного соединения, винтового соединения, скользящего соединения и байонетного соединения или любое другое известное соединение.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нетермическую часть, генерирующую аэрозоль, содержащую увлажнитель и датчик влажности, и термическую часть, генерирующую аэрозоль, содержащую нагревательный элемент, и при этом нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена раньше по ходу потока относительно термической части, генерирующей аэрозоль.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство. Путь потока воздуха может содержать первую часть, вторую часть и переходную часть между первой частью и второй частью. Первая часть может быть расположена раньше по ходу потока относительно второй части.

Испаритель, предпочтительно увлажнитель, может быть выполнен с возможностью увеличения влажности воздуха, протекающего через путь потока воздуха. Испаритель, предпочтительно увлажнитель, может быть расположен смежно с переходной частью пути потока воздуха. Переходная часть пути потока воздуха может быть расположена таким образом, что вторая часть канала потока воздуха, расположенная дальше по ходу потока относительно переходной части, смещена по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

Переходная часть может быть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части. Испаритель может быть выполнен с возможностью генерирования пара из субстрата, образующего аэрозоль, в области переходной части пути потока воздуха.

Испаритель и переходная часть могут быть расположены в нетермической части, генерирующей аэрозоль. Вторая часть пути потока воздуха может быть по меньшей мере частично расположена в нетермической части, генерирующей аэрозоль. Вторая часть пути потока воздуха может быть соединена по текучей среде с соединительной муфтой. Соединительная муфта может быть выполнена с возможностью соединения по текучей среде нетермической части, генерирующей аэрозоль, с термической частью, генерирующей аэрозоль.

Соединительная муфта может быть смещена по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Соединительная муфта может быть выполнена с возможностью обеспечения разъемного соединения между нетермической частью, генерирующей аэрозоль, и термической частью, генерирующей аэрозоль. Соединительная муфта может быть выполнена в виде соединительной муфты Люэра.

Вторая часть пути потока воздуха может быть по меньшей мере частично расположена в термической части, генерирующей аэрозоль, и вторая часть пути потока воздуха в термической части, генерирующей аэрозоль, может по меньшей мере частично направлять воздух к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, так что вторая часть пути потока воздуха в термической части, генерирующей аэрозоль, по меньшей мере частично проходит вдоль продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Вторая переходная часть, расположенная во второй части пути потока воздуха может способствовать перенаправлению воздуха из второй части, проходящей со смещением к продольной оси, к части второй части, проходящей вдоль продольной оси. За счет обеспечения первой переходной части и второй переходной части общая длина пути потока воздуха может быть увеличена от увлажнителя до нагревательной камеры термической части, генерирующей аэрозоль. Как следствие, смешивание аэрозоля, генерируемого испарителем, и окружающего воздуха улучшается до того, как эта смесь достигнет субстрата, образующего аэрозоль, в термической части, генерирующей аэрозоль.

Вторая часть пути потока воздуха может быть по меньшей мере частично расположена в термической части, генерирующей аэрозоль, при этом вторая часть пути потока воздуха в термической части, генерирующей аэрозоль, может быть соединена по текучей среде с соединительной муфтой.

Переходная часть может быть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать одно или более впускных отверстий для воздуха. Одно или более впускных отверстий для воздуха предпочтительно соединены по текучей среде с путем потока воздуха. Впускное отверстие для воздуха устройства может содержать обратный клапан. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью открытия в ответ на падение давления в пути потока воздуха. В закрытом состоянии при отсутствии падения давления в пути потока воздуха обратный клапан может препятствовать попаданию влаги, частиц пыли или других загрязняющих веществ в устройство через впускное отверстие для воздуха.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать впускное отверстие для воздуха, при этом первая часть пути потока воздуха может быть расположена смежно с впускным отверстием для воздуха.

Первая часть канала потока воздуха может проходить поперечно через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Первая часть канала потока воздуха может проходить радиально через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Первая часть канала потока воздуха может соединять по текучей среде впускное отверстие для воздуха и первую переходную часть канала потока воздуха.

Вторая часть канала потока воздуха может проходить по меньшей мере частично в осевом направлении через устройство, генерирующее аэрозоль, параллельно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Вторая часть канала потока воздуха может быть соединена по текучей среде с переходной частью канала потока воздуха. Вторая часть канала потока воздуха может быть соединена по текучей среде с одной или обеими из первой переходной части канала потока воздуха и второй переходной части канала потока воздуха.

Одна или обе из первой переходной части канала потока воздуха и второй переходной части второй части канала потока воздуха могут изменять направление пути потока воздуха на 90°.

Ориентация испарителя может быть определена поверхностью испарителя. Поверхность может быть определена плоскостью протяженности. Плоскость протяженности может быть расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Плоскость может быть расположена под углом как по отношению к первой части, так и по отношению ко второй части пути потока воздуха.

Угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль, может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно приблизительно 45°. Угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью первой части пути потока воздуха может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно приблизительно 45°. Угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью второй части пути потока воздуха может составлять от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно приблизительно 45°.

Площадь поперечного сечения переходной части канала потока воздуха может быть больше площади поперечного сечения первой части канала потока воздуха. Площадь поперечного сечения переходной части канала потока воздуха может быть больше площади поперечного сечения второй части канала потока воздуха.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера может представлять собой часть термической части, генерирующей аэрозоль, устройства. Нагревательная камера может иметь полую цилиндрическую форму. Нагревательная камера может быть приспособлена таким образом, что воздух может протекать через нагревательную камеру. Путь потока воздуха может проходить в нагревательную камеру. Отверстие, предпочтительно выпускное отверстие для текучей среды, картриджа может быть соединено по текучей среде с нагревательной камерой через путь потока воздуха. Окружающий воздух может быть втянут в устройство, генерирующее аэрозоль, в нагревательную камеру и в направлении пользователя. Открытый ближний конец нагревательной камеры может содержать выпускное отверстие для воздуха. Дальше по ходу потока относительно нагревательной камеры может быть расположен мундштук, или пользователь может непосредственно осуществлять затяжку через изделие, генерирующее аэрозоль. Путь потока воздуха может проходить через мундштук.

Нагревательная камера может содержать нагревательный элемент. Нагревательный элемент может быть расположен в нагревательной камере или вокруг нее.

Во всех аспектах настоящего изобретения нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал, платину, золото и серебро. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, сплавы, содержащие никель, кобальт, хром, алюминий, титан, цирконий, гафний, ниобий, молибден, тантал, вольфрам, олово, галлий, марганец, золото и железо, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.

Как описано, в любом из аспектов настоящего изобретения, нагревательный элемент может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать внутренний нагревательный элемент или внешний нагревательный элемент, или как внутренний, так и внешний нагревательные элементы, при этом слова «внутренний» и «внешний» используются по отношению к субстрату, образующему аэрозоль. Внутренний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внутренний нагревательный элемент может иметь форму нагревательной пластины. Альтернативно внутренний нагреватель может иметь форму оболочки или субстрата с разными электропроводящими частями, или электрически резистивной металлической трубки. Альтернативно внутренний нагревательный элемент может представлять собой одну или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр субстрата, образующего аэрозоль. Другие альтернативы включают нагревательную проволоку или нить, например, проволоку из Ni-Cr (никель-хрома), платины, вольфрама или сплавов, или нагревательную пластину. Необязательно внутренний нагревательный элемент может быть нанесен внутри или снаружи на жесткий материал носителя. В одном таком варианте осуществления электрически резистивный нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, обладающего определенным соотношением между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть образован в виде дорожки на подходящем изоляционном материале, таком как керамический материал, а затем уложен между слоями другого изоляционного материала, такого как стекло. Образованные таким образом нагреватели могут быть использованы как для нагрева, так и для отслеживания температуры нагревательных элементов во время работы.

Внешний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагревательный элемент может иметь форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги на диэлектрической подложке, такой как полиимидная. Листы гибкой нагревательной фольги могут иметь форму, соответствующую периметру нагревательной камеры для размещения субстрата. Альтернативно внешний нагревательный элемент может принимать форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна или может быть выполнен с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на подложке подходящей формы. Внешний нагревательный элемент может также быть образован с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть образован в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Образованный таким образом внешний нагревательный элемент может использоваться как для нагрева, так и для отслеживания температуры внешнего нагревательного элемента во время работы.

Внутренний или внешний нагревательный элемент может содержать теплоприемник или тепловой резервуар, содержащий материал, способный поглощать и сохранять тепло, и впоследствии высвобождать тепло с течением времени в субстрат, образующий аэрозоль. Теплоприемник может быть образован из любого подходящего материала, такого как подходящий металлический или керамический материал. В одном варианте осуществления материал имеет высокую теплоемкость (чувствительный теплоаккумулирующий материал) или представляет собой материал, способный поглощать и впоследствии высвобождать тепло посредством обратимого процесса, такого как высокотемпературный фазовый переход. Подходящие чувствительные теплоаккумулирующие материалы включают силикагель, оксид алюминия, углерод, стеклянный мат, стекловолокно, минералы, металл или сплав, такой как алюминий, серебро или свинец, и целлюлозный материал, такой как бумага. Другие подходящие материалы, которые высвобождают тепло в результате обратимого фазового перехода, включают парафин, ацетат натрия, нафталин, воск, оксид полиэтилена, металл, металлическую соль, эвтектическую смесь солей или сплав. Теплоприемник или тепловой резервуар может быть расположен таким образом, что он непосредственно контактирует с субстратом, образующим аэрозоль, и может передавать сохраненное тепло непосредственно на субстрат. Альтернативно тепло, сохраненное в теплоприемнике или тепловом резервуаре, может быть передано на субстрат, образующий аэрозоль, посредством проводника тепла, такого как металлическая трубка.

Нагревательный элемент преимущественно нагревает субстрат, образующий аэрозоль, за счет проводимости. Нагревательный элемент может по меньшей мере частично контактировать с субстратом или носителем, на который нанесен субстрат. Альтернативно тепло от внутреннего или внешнего нагревательного элемента может быть проведено к субстрату посредством теплопроводного элемента.

Во время работы субстрат, образующий аэрозоль, может полностью содержаться в устройстве, генерирующем аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку через мундштук устройства, генерирующего аэрозоль. Альтернативно во время работы курительное изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, может частично размещаться внутри устройства, генерирующего аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через курительное изделие.

Нагревательный элемент может быть выполнен как индукционный нагревательный элемент. Индукционный нагревательный элемент может содержать индукционную катушку и токоприемник. В целом токоприемник представляет собой материал, способный генерировать тепло при проникновении через него переменного магнитного поля. Если токоприемник является проводящим, то, как правило, вихревые токи индуцируются переменным магнитным полем. Если токоприемник является магнитным, то, как правило, другой эффект, который способствует нагреву, обычно называется потерями на гистерезис. Потери на гистерезис возникают в основном из-за перемещения блоков магнитных доменов внутри токоприемника, поскольку магнитная ориентация блоков магнитных доменов будет выравниваться с магнитным индукционным полем, которое чередуется. Другой эффект, способствующий потерям на гистерезис, заключается в том, что магнитные домены будут расти или сжиматься в пределах токоприемника. Обычно все эти изменения в токоприемнике, происходящие на наноуровне или ниже, называют «потерями на гистерезис», поскольку они приводят к выделению тепла в токоприемнике. Следовательно, если токоприемник является как магнитным, так и электропроводящим, то потери на гистерезис и генерация вихревых токов будут способствовать нагреву токоприемника. Если токоприемник является магнитным, но не проводящим, то потери на гистерезис будут единственным средством, с помощью которого токоприемник будет нагреваться при проникновении переменного магнитного поля. Согласно настоящему изобретению токоприемник может быть электропроводящим, или магнитным, или как электропроводящим, так и магнитным. Переменное магнитное поле, генерируемое одной или несколькими индукционными катушками, нагревает токоприемник. Затем токоприемник передает тепло в субстрат, образующий аэрозоль, вследствие чего образуется аэрозоль. Передача тепла может происходить главным образом путем теплопроводности. Такая передача тепла является наилучшей, если токоприемник находится в тесном тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль. При использовании индукционного нагревательного элемента индукционный нагревательный элемент может быть выполнен в виде внутреннего нагревательного элемента, как описано в данном документе, или в виде внешнего нагревателя, как описано в данном документе. Если индукционный нагревательный элемент выполнен в виде внутреннего нагревательного элемента, токоприемный элемент предпочтительно выполнен в виде штыря или пластины для проникновения в изделие, генерирующее аэрозоль. Если индукционный нагревательный элемент выполнен в виде внешнего нагревательного элемента, токоприемный элемент предпочтительно выполнен в виде цилиндрического токоприемника, по меньшей мере частично окружающего нагревательную камеру или образующего боковую стенку нагревательной камеры.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль.

Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является портативным. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с традиционной сигарой или сигаретой. Устройство может быть электрически управляемым курительным устройством. Устройство может представлять собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от 30 миллиметров до 150 миллиметров в направлении вдоль продольной оси устройства. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от 5 миллиметров до 30 миллиметров в поперечном направлении по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Внешний диаметр может быть постоянным или может изменяться вдоль продольной оси устройства.

Площадь поперечного сечения может быть любой желаемой формы. Например, площадь поперечного сечения может быть овальной, круглой или прямоугольной. Форма площади поперечного сечения может быть постоянной или может изменяться вдоль продольной оси устройства.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать корпус. Корпус может быть продолговатым. Корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применений в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.

Корпус может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха. Корпус может содержать более одного впускного отверстия для воздуха. Впускное отверстие для воздуха предпочтительно соединено по текучей среде с путем потока воздуха.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен картридж, как описано в данном документе, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, как описано в данном документе, и субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль, как описано в данном документе. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нагрет в нагревательной камере устройства и нагревательная камера может быть расположена в направлении к расположенному дальше по ходу потока концу пути потока воздуха, при этом увлажнитель может быть расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры.

В контексте данного документа термин «жидкие вкусоароматические среды» относится к жидкой композиции, способной изменять поток воздуха, контактирующего с жидкими вкусоароматическими средами. Для приведения жидких вкусоароматических сред в контакт с потоком воздуха можно использовать испаритель. Изменение потока воздуха может представлять собой одно или более из образования аэрозоля или пара, охлаждения потока воздуха, фильтрации потока воздуха и увеличения влажности воздуха потока воздуха.

Например, жидкие вкусоароматические среды могут состоять из воды или могут по существу состоять из нее. Жидкие вкусоароматические среды могут быть распределены в потоке воздуха посредством увлажнителя. Таким образом, влажность потока воздуха может быть повышена. Предоставление увлажнителя может преимущественно позволить обеспечить поток воздуха с постоянной влажностью воздуха, независимой от влажности воздуха окружающей среды. Например, это позволяет компенсировать ситуацию, когда во время использования устройство используют в холодной окружающей среде с низкой влажностью воздуха.

Например, жидкие вкусоароматические среды могут содержать субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль или пар. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, в жидких вкусоароматических средах является вкусоароматическим веществом или содержит вкусоароматическое вещество.

В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль или пар. Такие летучие соединения могут высвобождаться путем нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть в твердой форме или может быть в жидкой форме. Термины «аэрозоль» и «пар» используют как синонимы.

Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью жидкости, удерживающейся в части для хранения жидкости. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью жидких вкусоароматических сред, удерживающихся в части для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости может содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно или в дополнение часть для хранения жидкости может содержать твердый субстрат, образующий аэрозоль. Например, часть для хранения жидкости может содержать суспензию твердого субстрата, образующего аэрозоль, и жидкости. Предпочтительно часть для хранения жидкости содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Описанный в данном документе субстрат, образующий аэрозоль, может быть одним или обоими из субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в части для хранения жидкости, и субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии, генерирующем аэрозоль. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержащий жидкий никотин или ароматизатор/вкусоароматическое вещество, может быть использован в части для хранения жидкости картриджа, в то время как субстрат, образующий аэрозоль, содержащий твердый табак, может быть использован в изделии, генерирующем аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотиносодержащий субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой матрицу из никотиновой соли.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, содержащий табак, который содержит летучие вкусоароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован посредством агломерации табака в виде частиц. В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте данного документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которая, при использовании способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля и является по существу устойчивой к термической деградации при рабочей температуре устройства. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля являются многоатомными спиртами или их смесями, такими как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол. Предпочтительно вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин. При наличии, гомогенизированный табачный материал может иметь содержание вещества для образования аэрозоля, равное 5 процентам по весу в пересчете на сухой вес или больше, и предпочтительно от 5 процентов до 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как вкусоароматические вещества.

В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть изделием, которое генерирует аэрозоль, который непосредственно вдыхает пользователь, втягивающий или осуществляющий затяжку через мундштук на пользовательском конце устройства. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым.

Изделие, генерирующее аэрозоль, и нагревательная камера устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть расположены так, что изделие, генерирующее аэрозоль, частично размещено внутри нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательная камера устройства и изделие, генерирующее аэрозоль, могут быть расположены так, что изделие, генерирующее аэрозоль, полностью размещено внутри нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен в виде сегмента, образующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Сегмент, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Сегмент, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Сегмент, образующий аэрозоль, может также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.

В контексте данного документа термин «часть для хранения жидкости» относится к части для хранения, содержащей жидкие вкусоароматические среды и дополнительно или альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.

В контексте данного документа, термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с одним или обоими из изделия, генерирующего аэрозоль, и картриджа для генерирования аэрозоля.

В контексте данного документа термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации изделия, генерирующего аэрозоль, как описано и проиллюстрировано далее в данном документе, и устройства, генерирующего аэрозоль, как описано и проиллюстрировано далее в данном документе. В системе устройство, генерирующее аэрозоль, и одно или оба из изделия, генерирующего аэрозоль, и картриджа взаимодействуют для генерирования вдыхаемого аэрозоля.

В контексте данного документа термин «мундштук» относится к части устройства, генерирующего аэрозоль, помещаемой в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого устройством, генерирующим аэрозоль, из изделия, генерирующего аэрозоль, расположенного в нагревательной камере устройства и/или из жидкости, размещенной в части для хранения жидкости картриджа.

Работа нагревательного элемента может быть инициирована системой обнаружения затяжки. Альтернативно, нагревательный элемент может быть запущен путем нажатия кнопки включения/выключения, удерживаемой в течение затяжки пользователя. Система обнаружения затяжки может быть предусмотрена в виде датчика, который может быть выполнен в виде датчика потока воздуха для измерения скорости потока воздуха. Скорость потока воздуха является параметром, характеризующим количество воздуха, который втягивается через путь потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, пользователем за единицу времени. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком потока воздуха при превышении потоком воздуха заданного порогового значения. Инициирование может также быть обнаружено при активации кнопки пользователем.

Датчик может также быть выполнен в виде датчика давления. Когда пользователь осуществляет затяжку через устройство, генерирующее аэрозоль, внутри устройства создается отрицательное давление или вакуум, при этом отрицательное давление может быть обнаружено датчиком давления. Термин «отрицательное давление» следует понимать как давление, которое ниже давления окружающего воздуха. Другими словами, когда пользователь осуществляет затяжку через устройство, воздух, который втягивается через устройство, имеет давление, которое ниже давления окружающего воздуха снаружи устройства.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать пользовательский интерфейс для активации устройства, генерирующего аэрозоль, например, кнопку для инициирования нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, или дисплей для отображения состояния устройства, генерирующего аэрозоль, или субстрата, образующего аэрозоль.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать дополнительные компоненты, такие как, например, зарядный блок для перезарядки встроенного электрического источника питания в электрическом устройстве, генерирующем аэрозоль.

В контексте данного документа термин «ближний» относится к пользовательскому концу, или мундштучному концу, устройства, генерирующего аэрозоль, или к его участку или части, а термин «дальний» относится к концу, противоположному ближнему концу. Применительно к нагревательной камере термин «ближний» относится к области, ближайшей к открытому концу нагревательной камеры, а термин «дальний» относится к области, ближайшей к закрытому концу.

В контексте данного документа термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используют для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором пользователь осуществляет затяжку через устройство, генерирующее аэрозоль, при его использовании.

Ниже предложен не являющийся исчерпывающим список неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков этих примеров могут быть объединены с любым одним или более признаками другого примера, или варианта осуществления, описанных в данном документе.

Пример A. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:

путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство;

испаритель,

при этом путь потока воздуха содержит первую часть, вторую часть и переходную часть между первой частью и второй частью, при этом переходная часть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части, и при этом испаритель выполнен с возможностью генерирования пара из субстрата, образующего аэрозоль, в области переходной части пути потока воздуха.

Пример B. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру A, где устройство, генерирующее аэрозоль, содержит впускное отверстие для воздуха, и при этом первая часть пути потока воздуха расположена смежно с впускным отверстием для воздуха.

Пример C. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру B, где первая часть пути потока воздуха проходит радиально через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, и при этом первая часть пути потока воздуха соединяет по текучей среде впускное отверстие для воздуха и переходную часть пути потока воздуха.

Пример D. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где вторая часть пути потока воздуха проходит в осевом направлении через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, и при этом вторая часть пути потока воздуха соединена по текучей среде с переходной частью пути потока воздуха.

Пример E. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где переходная часть пути потока воздуха изменяет направление пути потока воздуха на 90°.

Пример F. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где ориентация испарителя обеспечена на поверхности, причем поверхность определяется плоскостью протяженности, и при этом плоскость протяженности расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

Пример G. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру F, где угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль, составляет от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Пример H. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру F или примеру G, где угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью первой части пути потока воздуха составляет от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Пример I. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров F-H, где угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью второй части пути потока воздуха составляет от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Пример J. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где площадь поперечного сечения переходной части пути потока воздуха больше площади поперечного сечения первой части пути потока воздуха.

Пример K. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где площадь поперечного сечения переходной части пути потока воздуха больше площади поперечного сечения второй части пути потока воздуха.

Пример L. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит область для размещения картриджа, выполненную с возможностью размещения картриджа, причем картридж содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Пример M. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру L, где область для размещения картриджа содержит соединительную часть, выполненную с возможностью установления соединения по текучей среде с картриджем, при этом ориентация соединительной части определена плоскостью протяженности соединительной части, и при этом плоскость протяженности расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

Пример N. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру M, где угол между плоскостью протяженности соединительной части и продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль, составляет от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Пример O. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров F-I и любому из примеров M и N, где плоскость протяженности поверхности испарителя параллельна плоскости протяженности соединительной части.

Пример P. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где испаритель представляет собой нетермический испаритель, при этом необязательно устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит термическую часть, генерирующую аэрозоль, содержащую нагревательный элемент, и при этом нетермический испаритель расположен раньше по ходу потока относительно термической части, генерирующей аэрозоль.

Пример Q. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль.

Пример R. Картридж для устройства, генерирующего аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где картридж содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, при этом картридж содержит выпускное отверстие для жидкости, при этом ориентация выпускного отверстия для жидкости определена плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости, и при этом плоскость протяженности выпускного отверстия для жидкости расположена под углом по отношению к продольной оси картриджа.

Пример S. Картридж согласно примеру R, где угол между плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости и продольной осью картриджа составляет от 30° до 60°, предпочтительно от 35° до 55°, более предпочтительно от 40° до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

Пример T. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров A-Q и картридж согласно любому из примеров R и S.

Пример U. Способ управления потоком воздуха в устройстве, генерирующем аэрозоль, как описано в любом из примеров, причем способ включает одно или более из:

изменения направления потока воздуха в первой переходной части,

изменения направления потока воздуха во второй переходной части,

генерирования аэрозоля в первой переходной части посредством испарителя, и

увеличения длины пути потока воздуха путем изменения направления потока воздуха в одной или обеих из первой переходной части и второй переходной части.

Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут в равной степени применяться к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.

Настоящее изобретение далее будет описано только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - устройство, генерирующее аэрозоль;

фиг. 2 - нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, и картридж;

фиг. 3 - вид в поперечном сечении нетермической части, генерирующей аэрозоль;

фиг. 4 - вид в поперечном сечении картриджа;

фиг. 5A и 5B - вид в перспективе нетермической части, генерирующей аэрозоль; и

фиг. 6 - вид в перспективе картриджа.

На фиг. 1 показано портативное устройство 10, генерирующее аэрозоль. Портативное устройство 10, генерирующее аэрозоль, содержит основную часть 12. Основная часть 12 содержит источник питания в виде батареи. Основная часть 12 может дополнительно содержать электрическую схему.

Портативное устройство 10, генерирующее аэрозоль, содержит нетермическую часть 14, генерирующую аэрозоль. Нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, расположена смежно с основной частью 12. Нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, выполнена с возможностью разъемного прикрепления к основной части 12 или выполнена как единое целое с основной частью 12.

Смежно с нетермической частью 14, генерирующей аэрозоль, предусмотрена термическая часть 16, генерирующая аэрозоль. Нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, зажата между термической частью 16, генерирующей аэрозоль, и основной частью 12 портативного устройства 10, генерирующего аэрозоль.

В нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, предусмотрена область 18 для размещения картриджа. Область 18 для размещения картриджа выполнена с возможностью размещения картриджа 20. Картридж 20 содержит жидкие вкусоароматические среды. Предпочтительно картридж 20 содержит никотиносодержащие вкусоароматические среды. В качестве альтернативы картридж 20 может содержать только воду. Картридж 20 может содержать любые предпочтительные жидкие вкусоароматические среды.

Картридж 20 выполнен в виде прикрепляемого картриджа 20 с возможностью отсоединения. После того, как жидкие вкусоароматические среды израсходованы в картридже 20, израсходованный картридж 20 может быть удален из области 18 для размещения картриджа, а новый картридж 20 может быть присоединен к области 18 для размещения картриджа. В качестве альтернативы картридж 20 может быть повторно заправлен после того, как жидкие вкусоароматические среды из картриджа 20 израсходованы.

Область 18 для размещения картриджа имеет такую форму, что картридж 20 может быть вставлен в область 18 для размещения картриджа только в одном направлении. Таким образом предотвращается неправильное обращение с картриджем 20 или его повреждение в области 18 для размещения картриджа.

В нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, предусмотрено впускное отверстие 22 для воздуха. Альтернативно может быть предусмотрено более одного впускного отверстия 22 для воздуха или множество впускных отверстий 22 для воздуха. Впускное отверстие 22 для воздуха расположено на периферии нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, для обеспечения втягивания окружающего воздуха в портативное устройство 10, генерирующее аэрозоль.

Предусмотрен путь 24 потока воздуха, соединенный по текучей среде с впускным отверстием 22 для воздуха. Путь 24 потока воздуха проходит из впускного отверстия 22 для воздуха через портативное устройство 10, генерирующее аэрозоль. Смежно с впускным отверстием 22 для воздуха путь 24 потока воздуха проходит через нетермическую часть 14, генерирующую аэрозоль. Впоследствии, путь 24 потока воздуха продолжает проходить через термическую часть 16, генерирующую аэрозоль.

Между нетермической частью 14, генерирующей аэрозоль, и термической частью 16, генерирующей аэрозоль, предусмотрена соединительная муфта 26. Соединительная муфта 26 может обеспечить разъемное прикрепление термической части 16, генерирующей аэрозоль, к нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, или наоборот. В альтернативном варианте осуществления соединительная муфта 26 является неподвижной соединительной муфтой 26, так что термическая часть 16, генерирующая аэрозоль, постоянно прикреплена к нетермической части 14, генерирующей аэрозоль.

Путь 24 потока воздуха проходит через соединительную муфту 26. Другими словами, соединительная муфта 26 облегчает соединение по текучей среде между нетермической частью 14, генерирующей аэрозоль, и термической частью 16, генерирующей аэрозоль. В качестве примера, соединительная муфта 26 может быть соединительной муфтой 26 Люэра.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, изделие 28, генерирующее аэрозоль, вставлено в полость термической части 16, генерирующей аэрозоль. Полость выполнена в виде нагревательной камеры. Нагревательный элемент расположен в термической части 16, генерирующей аэрозоль. Нагревательный элемент может представлять собой резистивный нагревательный элемент в форме нагревательной пластины или штыря, проникающего в изделие 28, генерирующее аэрозоль, когда изделие 28, генерирующее аэрозоль, размещено в полости. Нагревательный элемент может быть альтернативно расположен по меньшей мере частично окружающим полость. Нагревательный элемент может быть выполнен как индукционный нагревательный элемент. В этом случае нагревательный элемент содержит индукционную катушку, окружающую токоприемник. Токоприемник может представлять собой трубчатый токоприемник, расположенный по меньшей мере частично вокруг полости.

Изделие 28, генерирующее аэрозоль, содержит твердый субстрат, образующий аэрозоль. Полость, в которую вставляют изделие 28, генерирующее аэрозоль, расположена на расположенном дальше по ходу потока конце пути 24 потока воздуха. Путь 24 потока воздуха заканчивается в полости. Воздух протекает из впускного отверстия 22 для воздуха через нетермическую часть 14, генерирующую аэрозоль, через соединительную муфту 26 и через термическую часть 16, генерирующую аэрозоль, в полость. Когда воздух протекает в полость, воздух протекает через субстрат, образующий аэрозоль, изделия 28, генерирующего аэрозоль. Изделие 28, генерирующее аэрозоль, в то же время нагрето нагревательным элементом так, что генерируется аэрозоль. Аэрозоль вытекает из изделия 28, генерирующего аэрозоль, на ближнем или расположенном дальше по ходу потока конце изделия 28, генерирующего аэрозоль.

Для улучшения генерирования аэрозоля нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, содержит датчик влажности. В дополнение или альтернативно датчику влажности может быть предусмотрен датчик температуры. Датчик влажности выполнен с возможностью измерения влажности воздуха, протекающего в путь 24 потока воздуха через впускное отверстие 22 для воздуха. Датчик температуры выполнен с возможностью измерения температуры воздуха, протекающего в путь 24 потока воздуха через впускное отверстие 22 для воздуха. Температура воздуха может указывать на влажность воздуха.

Генерирование аэрозоля в термической части 16, генерирующей аэрозоль, чему способствует нагревательный элемент, нагревающий субстрат, образующий аэрозоль, изделия 28, генерирующего аэрозоль, зависит от влажности втекающего воздуха. Для улучшения генерируемого аэрозоля может потребоваться увеличить влажность втекающего воздуха в условиях сухого климата или в условиях климата с низкой влажностью.

По этой причине нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, содержит испаритель 32. Портативное устройство 10, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит контроллер. Контроллер может быть расположен в нетермической части 14, генерирующей аэрозоль. Альтернативно контроллер может быть частью электрической схемы, расположенной в основной части 12 портативного устройства 10, генерирующего аэрозоль. Контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя 32. Испаритель 32 выполнен с возможностью испарения жидких вкусоароматических сред из картриджа 20. Испаренный воздух, создаваемый испарителем, смешивается с окружающим воздухом, протекающим через путь 24 потока воздуха, так что влажность воздуха повышается. Испаритель 32 расположен смежно с путем 24 потока воздуха.

Путь 24 потока воздуха содержит первую часть 34 пути 24 потока воздуха, переходную часть 36 пути 24 потока воздуха и вторую часть 38 пути 24 потока воздуха. Первая часть 34 пути 24 потока воздуха расположена смежно с впускным отверстием 22 для воздуха. Датчик влажности или датчик температуры предпочтительно расположены в первой части 34 пути 24 потока воздуха. Дальше по ходу потока относительно первой части 34 пути 24 потока воздуха предусмотрена переходная часть 36 пути 24 потока воздуха. Переходная часть 36 пути 24 потока воздуха соединяет по текучей среде первую часть 34 пути 24 потока воздуха со второй частью 38 пути 24 потока воздуха. Вторая часть 38 пути 24 потока воздуха частично расположена в нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, и частично расположена в термической части 16, генерирующей аэрозоль.

Испаритель 32 расположен в переходной части 36 пути 24 потока воздуха. Переходная часть 36 пути 24 потока воздуха имеет поперечное сечение больше поперечного сечения первой части 34 пути 24 потока воздуха и поперечного сечения второй части 38 пути 24 потока воздуха. Поэтому переходная часть улучшает смешивание аэрозоля, генерируемого испарителем 32, с окружающим воздухом, протекающим через путь 24 потока воздуха.

Переходная часть смещена по отношению к продольной оси портативного устройства 10, генерирующего аэрозоль. Как следствие, вторая часть 38 пути 24 потока воздуха также смещена по отношению к продольной оси портативного устройства 10, генерирующего аэрозоль. Как показано на фиг. 1, воздух протекает параллельно продольной оси портативного устройства 10, генерирующего аэрозоль, во второй части 38 пути 24 потока воздуха в нетермической части 14, генерирующей аэрозоль. Это происходит из-за смещения переходной части 36 пути 24 потока воздуха и смещения второй части 38 пути 24 потока воздуха. После прохождения через соединительную муфту 26 и поступления в термическую часть 16, генерирующую аэрозоль, воздух с повышенной влажностью проходит вторую переходную часть 39 второй части 38 пути 24 потока воздуха, перенаправляя воздух для протекания вдоль продольной оси портативного устройства 10, генерирующего аэрозоль. Затем воздух с повышенной влажностью поступает в полость, в которой размещено изделие 28, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль. Полость предпочтительно расположена вдоль продольной оси портативного устройства 10, генерирующего аэрозоль.

В качестве альтернативы термической части 16, генерирующей аэрозоль, имеющей полость для размещения изделия 28, генерирующего аэрозоль, термическая часть 16, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена в виде мундштука без полости для размещения изделия 28, генерирующего аэрозоль, содержащего твердый субстрат, образующий аэрозоль. Данный вариант осуществления является предпочтительным, если картридж 20 содержит вкусоароматические среды, содержащие один или оба из никотина и вкусоароматического вещества, так что генерируемый аэрозоль может непосредственно вдыхаться пользователем.

Работа испарителя 32 улучшается за счет обеспечения одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры. В окружающей среде с высокой влажностью окружающего воздуха выходной сигнал датчика может использоваться контроллером для незначительного управления испарителем 32 или даже для отключения испарителя 32. Однако в окружающей среде с низкой влажностью окружающего воздуха потребность в повышении влажности воздуха может быть высокой, так что контроллер может соответственно активировать испаритель 32 в ответ на выходной сигнал датчика влажности.

В качестве примера, контроллер активирует испаритель 32, когда датчик влажности обнаруживает, что окружающий воздух, втягиваемый в путь 24 потока воздуха, имеет низкую влажность.

Может быть предусмотрена таблица поиска, содержащая одни или более из данных о влажности и данных о температуре. Контроллер может управлять работой испарителя 32 в ответ на обнаруженный выходной сигнал одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры и сравнивать этот выходной сигнал с таблицей поиска. Как влажность воздуха, так и температура воздуха могут быть использованы для управления испарителем 32 с помощью контроллера, так что влажностью воздуха управляют для оптимального генерирования аэрозоля.

На фиг. 2 показана область 18 для размещения картриджа нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, портативного устройства 10, генерирующего аэрозоль. Область 18 для размещения картриджа имеет такую форму, что картридж 20 может быть вставлен только в одном направлении или максимум в первом поперечном направлении и во втором противоположном поперечном направлении.

На фиг. 2 также показан открывающий элемент 40 области 18 для размещения картриджа. Открывающий элемент 40 выполнен с возможностью открытия уплотнительной фольги 46, которая блокирует выпускное отверстие 44 для жидкости картриджа 20 перед использованием. В то время как обычно уплотнительную фольгу 46 необходимо удалять вручную пользователем из картриджа 20 перед использованием, открывающий элемент 40 автоматически открывает уплотнительную фольгу 46 во время вставки картриджа 20 в область 18 для размещения картриджа устройства, генерирующего аэрозоль.

На фиг. 3 показан вид в поперечном сечении нетермической части 14, генерирующей аэрозоль. Картридж 20 размещен в области 18 для размещения картриджа нетермической части 14, генерирующей аэрозоль.

Жидкие вкусоароматические среды протекают из выпускного отверстия 44 для жидкости картриджа 20 в испаритель 32. Испаритель 32 испаряет жидкие вкусоароматические среды для создания пара. Испаритель 32 расположен смежно с переходной частью 36 пути 24 потока воздуха. Переходная часть 36 пути 24 потока воздуха выполнена в виде смесительной камеры для смешивания окружающего воздуха с паром, генерируемым испарителем 32.

На фиг. 3 дополнительно показано впускное отверстие 22 для воздуха устройства 10, генерирующего аэрозоль. Смежно с впускным отверстием 22 для воздуха расположена первая часть 34 пути 24 потока воздуха, сообщающаяся по текучей среде с впускным отверстием 22 для воздуха. Дальше по ходу потока относительно первой части 34 пути 24 потока воздуха расположена переходная часть 36 пути 24 потока воздуха, сообщающаяся по текучей среде с первой частью 34 пути 24 потока воздуха. Дальше по ходу потока относительно переходной части 36 пути 24 потока воздуха расположена вторая часть 38 пути 24 потока воздуха, сообщающаяся по текучей среде с переходной частью 36 пути 24 потока воздуха.

Диаметр поперечного сечения первой части 34 пути 24 потока воздуха меньше диаметра поперечного сечения переходной части 36 пути 24 потока воздуха. Диаметр поперечного сечения второй части 38 пути 24 потока воздуха меньше диаметра поперечного сечения переходной части 36 пути 24 потока воздуха. Переходная часть 36 пути 24 потока воздуха создает турбулентный поток воздуха для смешивания окружающего воздуха с паром, создаваемым испарителем 32.

На фиг. 3 дополнительно показана ориентация первой части 34 пути 24 потока воздуха, переходной части 36 пути 24 потока воздуха и второй части 38 пути 24 потока воздуха. Ось EX1 протяженности первой части 34 пути 24 потока воздуха, которая имеет радиальную протяженность. Другими словами, первая часть 34 пути 24 потока воздуха перпендикулярна продольной оси нетермической части 14, генерирующей аэрозоль. Ось EX2 протяженности второй части 38 пути 24 потока воздуха, которая имеет осевую протяженность по отношению к продольной оси нетермической части 14, генерирующей аэрозоль. Другими словами, ось EX2 протяженности второй части 38 пути 24 потока воздуха параллельна продольной оси нетермической части 14, генерирующей аэрозоль.

Испаритель 32 проходит в плоскости протяженности. Ось EX3 протяженности испарителя 32 проходит через плоскость протяженности испарителя 32. Плоскость протяженности испарителя 32 параллельна плоскости протяженности соединительной части области 18 для размещения картриджа. Ось EX3 протяженности испарителя 32 параллельна оси протяженности соединительной части области 18 для размещения картриджа.

Ось EX3 протяженности испарителя 32 и плоскость протяженности испарителя 32 расположены под углом по отношению к оси EX1 протяженности первой части 34 пути 24 потока воздуха. Кроме того, ось EX3 протяженности испарителя 32 и плоскость протяженности испарителя 32 расположены под углом по отношению к оси EX2 протяженности второй части 38 пути 24 потока воздуха. Угол между осью EX3 протяженности испарителя 32 и плоскостью протяженности испарителя 32, а также первой частью 34 пути 24 потока воздуха предпочтительно составляет 45°. Угол между осью EX3 протяженности испарителя 32 и плоскостью протяженности испарителя 32, а также второй частью 38 пути 24 потока воздуха предпочтительно составляет 45°.

На фиг. 4 показан вид в поперечном сечении картриджа 20. В частности, показана ориентация выпускного отверстия 44 для жидкости картриджа 20. В этом отношении ось EX4 протяженности выпускного отверстия 44 для жидкости определяет ориентацию выпускного отверстия 44 для жидкости. Ось EX4 протяженности выпускного отверстия 44 для жидкости проходит через плоскость протяженности выпускного отверстия 44 для жидкости. Предпочтительно ось EX4 протяженности выпускного отверстия 44 для жидкости и плоскость протяженности выпускного отверстия 44 для жидкости параллельны плоскости протяженности испарителя 32 и оси EX3 протяженности испарителя 32. Другими словами, картридж 20 имеет такую конфигурацию, что выпускное отверстие 44 для жидкости расположено под углом по отношению к продольной оси нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, устройства 10, генерирующего аэрозоль. Данное наклонное расположение является таким, что картридж 20 стыкуется с наклонным испарителем 32. Это позволяет создать оптимизированную область генерирования и смешивания аэрозоля переходной части 36 пути 24 потока воздуха.

На фиг. 5 показаны разные наклонные расположения соединительной части области 18 для размещения картриджа, а также соответствующего испарителя 32. На фиг. 5A угол между осью EX3 протяженности испарителя 32 и осью EX2 протяженности второй части 38 пути 24 потока воздуха приблизительно составляет 30°. В варианте осуществления, показанном на фиг. 5B, угол между осью EX3 протяженности испарителя 32 и осью EX2 протяженности второй части 38 пути 24 потока воздуха приблизительно составляет 45°. Данные варианты осуществления являются примерами возможных наклонных расположений между осью EX3 протяженности испарителя 32 и осью EX2 протяженности второй части 38 пути 24 потока воздуха, а также осью EX1 протяженности первой части 34 пути 24 потока воздуха. Наклонное расположение выбрано таким образом, что переходная часть 36 пути 24 потока воздуха оптимально расположена для обеспечения генерирования аэрозоля и смешивания окружающего воздуха с паром, генерируемым испарителем 32.

На фиг. 6 показан картридж 20 и, в частности, наклонное расположение выпускного отверстия 44 для жидкости картриджа 20. Выпускное отверстие 44 для жидкости картриджа 20 может быть закрыто уплотнительной фольгой 46 до того, как картридж 20 будет размещен в области 18 для размещения картриджа устройства 10, генерирующего аэрозоль. Когда картридж 20 размещен в области 18 для размещения картриджа устройства 10, генерирующего аэрозоль, открывающий элемент 40 откроет уплотнительную фольгу 46, например, путем разрыва, прокалывания, вскрытия или разрезания уплотнительной фольги 46, так что жидкие вкусоароматические среды из картриджа 20 могут течь в направлении испарителя 32 для испарения.

На фиг. 6 показана ось EX4 протяженности выпускного отверстия 44 для жидкости картриджа 20. Эта ось EX4 протяженности выпускного отверстия 44 для жидкости параллельна оси EX3 протяженности испарителя 32. Ось EX4 протяженности выпускного отверстия 44 для жидкости параллельна оси протяженности соединительной части области 18 для размещения картриджа, так что картридж 20 может быть надлежащим образом размещен в области 18 для размещения картриджа устройства 10, генерирующего аэрозоль.

Claims (16)

1. Устройство, генерирующее аэрозоль и содержащее:

путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство;

испаритель,

при этом путь потока воздуха содержит первую часть, вторую часть и переходную часть между первой частью и второй частью, причем переходная часть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части, при этом испаритель выполнен с возможностью генерирования пара из субстрата, образующего аэрозоль, в области переходной части пути потока воздуха, причем испаритель расположен в боковой стенке переходной части, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит область для размещения картриджа, выполненную с возможностью размещения картриджа, причем картридж содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, при этом область для размещения картриджа содержит соединительную часть, выполненную с возможностью установления соединения по текучей среде с картриджем, причем ориентация соединительной части определена плоскостью протяженности соединительной части, при этом плоскость протяженности расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

2. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, содержащее впускное отверстие для воздуха, при этом первая часть пути потока воздуха расположена смежно с впускным отверстием для воздуха.

3. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 2, в котором первая часть пути потока воздуха проходит радиально через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, при этом первая часть пути потока воздуха соединяет по текучей среде впускное отверстие для воздуха и переходную часть пути потока воздуха.

4. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором вторая часть пути потока воздуха проходит в осевом направлении через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, при этом вторая часть пути потока воздуха соединена по текучей среде с переходной частью пути потока воздуха.

5. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором переходная часть пути потока воздуха изменяет направление пути потока воздуха на 90°.

6. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором ориентация испарителя обеспечена на поверхности, причем поверхность определяется плоскостью протяженности, при этом плоскость протяженности расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

7. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 6, в котором угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью первой части пути потока воздуха составляет от 30 до 60°, предпочтительно от 35 до 55°, более предпочтительно от 40 до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

8. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 6 или 7, в котором угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью второй части пути потока воздуха составляет от 30 до 60°, предпочтительно от 35 до 55°, более предпочтительно от 40 до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

9. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором одна или обе из площади поперечного сечения переходной части пути потока воздуха больше площади поперечного сечения первой части пути потока воздуха, при этом площадь поперечного сечения переходной части пути потока воздуха больше площади поперечного сечения второй части пути потока воздуха.

10. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором угол между плоскостью протяженности соединительной части и продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль, составляет от 30 до 60°, предпочтительно от 35 до 55°, более предпочтительно от 40 до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

11. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 6-9, в котором плоскость протяженности поверхности испарителя параллельна плоскости протяженности соединительной части.

12. Картридж для устройства, генерирующего аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, при этом картридж содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, причем картридж содержит выпускное отверстие для жидкости, при этом ориентация выпускного отверстия для жидкости определена плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости, причем плоскость протяженности выпускного отверстия для жидкости расположена под углом по отношению к продольной оси картриджа, при этом предпочтительно угол между плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости и продольной осью картриджа составляет от 30 до 60°, предпочтительно от 35 до 55°, более предпочтительно от 40 до 50°, наиболее предпочтительно 45°.

13. Система, генерирующая аэрозоль и содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 1-11 и картридж по п. 12.

Images