RS56476B1

RS56476B1 - Supstrat koji daje aerosol i sistem za isporuku aerosola

Info

Publication number: RS56476B1
Application number: RS20171123A
Authority: RS
Inventors: Oleg Mironov
Original assignee: Philip Morris Products Sa
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2018-01-31
Also published as: EP3145343A1; KR20170008722A; AR100579A1; BR112016019943B1; NZ721701A; PH12016501297A1; UA119666C2; MY179120A; JP6653260B2; US12290092B2; US10952469B2; EP3145343B1; JP2017520234A; CN106455704B; CA2937722A1; KR102502313B1; IL246532A0; KR102670649B1; TW201609000A; US20250248439A1

Description

Predmetni pronalazak se odnosi na supstrat koji daje aerosol za upotrebu u kombinaciji sa indukcijskim grejnim uređajem. Pronalazak se takođe odnosi na sistem za isporuku aerosola.

U stanju tehnike su poznati sistemi za isporuku aerosola koji sadrže supstrat koji daje aerosol i indukcijski grejni uređaj. Indukcijski grejni uređaj sadrži izvor indukcije koji proizvodi naizmenično elektromagnetno polje koje indukuje toplotu stvaranjem vrtložne struje u susceptorskom materijalu. Susceptorski materijal je u termičkoj blizini supstrata koji daje aerosol. Zagrevani susceptorski materijal zauzvrat zagreva supstrat koji daje aerosol, koji sadrži materijal koji je sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da stvaraju aerosol. Veći broj realizacija, za supstrate koji daju aerosol, je opisan u tehnici, koji navodno utvrđuju zagrevanje supstrata koji daje aerosol. Iz stanja tehnike, na primer WO95/27411 A1, poznat je supstrat koji daje aerosol za upotrebu u kombinaciji sa indukcijskim grejnim uređajem. Supstrat koji daje aerosol sadrži čvrst materijal sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol usled zagrevanja supstrata koji daje aerosol i prvi susceptorski materijal za zagrevanje supstrata koji daje aerosol. Prvi susceptorski materijal je raspoređen u termičkoj blizini čvrstog materijala.

Stoga postoji želja da se osigura da samo odgovarajući supstrati koji daju aerosol mogu da se upotrebljavaju u kombinaciji sa specifičnim grejnim uređajem.

Prema jednom aspektu pronalaska obezbeđen je supstrat koji daje aerosol u kombinaciji sa indukcijskim grejnim uređajem. Supstrat koji daje aerosol sadrži čvrst materijal sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol usled zagrevanja supstrata koji daje aerosol i bar prvi susceptorski materijal za zagrevanje supstrata koji daje aerosol. Prvi susceptorski materijal je raspoređen u termičkoj blizini čvrstog materijala. Supstrat koji daje aerosol dalje sadrži najmanje drugi susceptorski materijal koji ima drugu Kirijevu temperaturu koja je niža od predefinisanog maksimuma temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala.

Predefinisani maksimum temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala može da bude njegova prva Kirijeva temperatura. Kada se prvi susceptorski materijal zagreva i dostigne svoju prvu Kirijevu temperaturu njegova magnetna svojstva se reverzibilno menjaju iz feromagnetne faze u paramagnetnu fazu. Ova fazna promena može da se otkrije i indukcijsko zagrevanje zaustavi. Usled zaustavljanja zagrevanja prvi susceptorski materijal se hladi opet do temperature na kojoj se njegova magnetna svojstva menjaju iz paramagnetne faze u feromagnetnu fazu. Ova fazna promena može da se otkrije i indukcijsko zagrevanje može da se opet aktivira. Alternativno maksimalna temperatura zagrevanja prvog susceptorskog materijala može da odgovara predefinisanoj temperaturi koja može da se kontroliše

elektronski. Prva Kirijeva temperatura prvog susceptorskog materijala u tom slučaju može da bude viša od maksimalne temperature zagrevanja.

Dok prvi susceptorski materijal obezbeđuje odgovarajuće zagrevanje supstrata koji daje aerosol u cilju da čvrsti materijal oslobodi isparljiva jedinjenja kokja mogu da formiraju aerosol, drugi susceptorski materijal može da se upotrebi za identifikaciju odgovarajućeg supstrata koji daje aerosol. Drugi susceptorski materijal ima drugu Kirijevu temperaturu koja je niža od maksimuma temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala. Po zagrevanju supstrata koji daje aerosol drugi susceptorski materijal dostiže svoju drugu Kirijevu temperaturu pre nego što prvi susceptorski materijal postigne svoju maksimalnu temperaturu zagrevanja. Kad drugi susceptorski materijal dostigne svoju drugu Kirijevu temperaturu njegova magnetna svojstva se reverzibilno menjaju iz feromagnetne faze u paramagnetnu fazu. Kao posledica nestaju histerezisni gubici drugog susceptorskog materijala. Ova promena magnetnih svojstava drugog susceptorskog materijala može da se otkrije elektronskim strujnim kolom koje može da bude integrisano u indukcijski grejni uređaj. Otkrivanje promene magnetnih svojstava može da bude ostvareno, npr. kvantitativnim merenjem promene frekvencije oscilovanja oscilacionog kola povezanog sa indukcionim kalemom indukcijskog grejnog uređaja, ili, npr. kvalitativnim utvrđivanjem promene u frekvenciji oscilovanja ili indukcijskoj struji koja se desi unutar određenog vremenskog raspona od aktiviranja indukcijskog grejnog uređaja. Ukoliko se otkrije očekivana kvantitativna ili kvalitativna promena u posmatranoj fizičkoj količini, indukcijsko zagrevanja supstrata koji daje aerosol može da se nastavi dok prvi susceptorski materijal dostigne svoju maksimalnu temperaturu zagrevanja, u cilju proizvodnje željene količine aerosola. Ukoliko se kvantitativna ili kvalitativna promena posmatrane fizičke količine ne desi, supstrat koji daje aerosol može da se identifikuje kao neoriginalan, i indukcijsko zagrevanje može da se zaustavi.

Supstrat koji daje aerosol prema pronalasku dozvoljava identifikaciju neoriginalnih proizvoda, koji mogu da prouzrokuju probleme kada se koriste u kombinaciji sa specifičnim indukcijskim grejnim uređajem. Stoga se mogu izbeći nepovoljni efekti na indukcijski grejni uređaj. Takođe, otkrivanjem neoriginalnih supstrata koji daju aerosol proizvodnja i isporuka nespecifičnih aerosola korisniku može da bude sprečena.

Supstrat koji daje aerosol je poželjno čvrsti materijal sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da stvaraju aerosol. Izraz „čvrst”, kako se ovde koristi, obuhvata čvrste materijale, polučvrste materijale i čak tečne komponente koje mogu da budu obezbeđene na nosećem materijalu. Isparljiva jedinjenja se oslobađaju zagrevanjem supstrata koji daje aerosol. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži nikotin. Supstrat koji daje aerosol koji sadrži nikotin može da bude matrica soli nikotina. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži materijal na biljnoj bazi. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži duvan i poželjno je da se u materijalu koji sadrži duvan nalaze isparljiva jedinjenja duvanske arome koja se usled zagrevanja oslobađaju iz supstrata koji daje aerosol. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži homogenizovani duvanski materijal. Homogenizovani duvanski materijal može da se dobije aglomerisanjem čestica duvana. Alternativno, supstrat koji daje aerosol može da sadrži materijal koji ne sadrži duvan. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži homogenizovani materijal na biljnoj bazi.

Supstrat koji daje aerosol može da sadrži bar jedan stvarač aerosola. Stvarač aerosola može da bude bilo koje odgovarajuće poznato jedinjenje, ili smeša jedinjenja, koje prilikom upotrebe olakšava dobijanje gustog i stabilnog aerosola i koje je suštinski otporno na toplotnu razgradnju na radnoj temperaturi indukcijskog grejnog uređaja. Odgovarajući stvarači aerosola su poznati u tehnici i uključuju, ali nisu ograničeni na: polihidrične alkohole, kao što su trietilen glikol, 1,3-butandiol i glicerin; estre polihidričnih alkohola, kao što su glicerol mono-, di- ili triacetat; i alifatične estre mono-, di- ili polikarboksilnih kiselina, kao što su dimetil dodekandioat i dimetil tetradekandioat. Naročito poželjni stvarači aerosola su polihidrični alkoholi ili njihove smeše, kao što su trietilen glikol, 1,3-butandiol i, kao najpoželjniji, glicerin.

Supstrat koji daje aerosol može da sadrži druge aditive i sastojke, kao što su arome. Supstrat koji daje aerosol poželjno sadrži nikotin i bar jedan stvarač aerosola. U naročito poželjnoj realizaciji, stvarač aerosola je glicerin. Susceptorski materijali, koji su u termičkoj blizini supstrata koji daje aerosol, dozvoljavaju efikasnije zagrevanje i otuda se mogu dostići više radne temperature. Viša radna temperatura omogućava da se kao stvarač aeorosola koristi glicerin, koji obezbeđuje poboljšani aerosol u poređenju sa stvaračima aerosola koji se koriste u poznatim sistemima.

U drugoj realizaciji pronalaska supstrat koji daje aerosol dalje sadrži najmanje treći susceptorski materijal koji ima treću Kirijevu temperaturu. Treća Kirijeva temperatura trećeg susceptorskog materijala i druga Kirijeva temperatura drugog susceptorskog materijala se međusobno razlikuju i niže su od maksimalne temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala. Snabdevanjem supstrata koji daje aerosol drugim i trećim susceptorskim materijalom koji ima prvu i drugu Kirijevu temperaturu koje su niže od maksimalne temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala, može se dobiti još tačnija identifikacija supstrata koji daje aerosol. Indukcijski grejni uređaj može da bude opremljen odgovarajućim elektronskim strujnim kolom koje je sposobno da otkrije dve očekivane uzastopne kvantitativne ili kvalitativne promene posmatrane fizičke količine. Ukoliko elektronsko strujno kolo otkrije dve očekivane uzastopne kvantitativne ili kvalitativne promene posmatrane fizičke količine, indukcijsko zagrevanje supstrata koji daje aerosol i stoga proizvodnja aerosola može da se nastavi. Ukoliko dve očekivane uzastopne kvantitativne ili kvalitativne promene posmatrane fizičke količine nisu otkrivene, ubačeni supstrat koji daje aerosol može da se identifikuje kao neoriginalana i indukcijskog zagrevanja supstrata koji daje aerosol može da se zaustavi.

U realizaciji supstrata koji daje aerosol koji sadrži drugi i treći susceptorski materijal, druga Kirijeva temperatura drugog susceptorskog materijala može da bude najmanje 20°C niža od treće Kirijeve temperature trećeg susceptorskog materijala. Razlika u Kirijevoj temperaturi drugog i trećeg susceptorskog materijala može da olakša otkrivanje promene magnetnih svojstava drugog i trećeg susceptorskog materijala, odnosno, kada oni dostignu svoju odgovarajuću drugu i treću Kirijevu temperaturu.

U drugoj realizaciji supstrata koji daje aerosol druga Kirijeva temperatura drugog susceptorskog materijala iznosi od 15% do 40% maksimalne temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala. Kod druge Kirijeve temperature drugog susceptorskog materijala koja je prilično niska, proces identifikacije može da se izvede u ranoj fazi indukcijskog zagrevanja supstrata koji daje aerosol. Time se može uštedeti energija, u slučaju da je identifikovan neoriginalni supstrat koji daje aerosol.

U daljoj realiizaciji supstrata koji daje aerosol prema ovom pronalasku, maksimalna temperatura zagrevanja prvog susceptorskog materijala može da bude odabrana tako da, usled indukcijskog zagrevanja sveukupna srednja temperatura supstrata koji daje aerosol ne prelazi 240°C. Sveukupna srednja temperatura supstrata koji daje aerosol je ovde definisana kao aritmetička sredina više merenja temperature u centralnim delovima i perifernim delovima supstrata koji daje aerosol. Prethodnim definisanjem maksimalne sveukupne srednje temperature supstrata koji daje aerosol proizvodnja aerosola može da bude optimalno skrojena.

U drugoj realizaciji supstrata koji daje aerosol maksimalna temperatura zagrevanja prvog susceptorskog materijala je odabrana tako da ne prelazi 370°C, da bi se izbeglo lokalno pregrevanje supstrata koji daje aerosol koji sadrži čvrst materijal koji je sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol. Treba primetiti da maksimalna temperatura zagrevanja prvog susceptorskog materijala ne treba neophodno da odgovara prvoj Kirijevoj temperaturi. Ukoliko maksimalna temperatura zagrevanja prvog susceptorskog materijala može da se kontroliše, npr. elektronski, prva Kirijeva temperatura prvog susceptorskog materijala može da bude viša od njegove maksimalne temperature zagrevanja.

Primarna funkcija drugog susceptorskog materijala i opcionalno trećeg susceptorskog materijala je da dozvoli identifikaciju usklađenih supstrata koji daju aerosol. Deponovanje glavne toplote se vrši prvim susceptorskim materijalom. Stoga, u realizaciji supstrata koji daje aerosol drugi i treći susceptorski materijali mogu imati koncentraciju, težinski, koja je niža od koncentracije, težinski, prvog susceptorskog materijala. Tako, količina prvog susceptorskog materijala unutar materijala za formiranje aerosola može da se sačuva dovoljno visokom da omogući valjano zagrevanje i proizvodnju aerosola.

Prvi susceptorski materijal, drugi susceptorski materijal i opcionalno treći susceptorski materijal, odnosno, redom, može da bude praškasti, ili vlaknasti, ili konfiguracije nalik mreži. Različite geometrijske konfiguracije prvog, drugog i opcionalno trećeg susceptorskog materijala mogu da se međusobno kombinuju i da time povećavaju fleksibilnost s obzriom na raspored susceptorskog materijala unutar supstrata koji daje aerosol, u cilju optimizacije deponovanja toplote i funkcije identifikacije, redom. Različitim geometrijskim konfiguracijama, prvi susceptorski materijal, drugi i opcionalno treći susceptorski materijal mogu da budu skrojeni u skladu sa specifičnim zadacima i mogu da budu raspoređeni unutar supstrata koji daje aerosol na poseban način radi optimizacije proizvodnje aerosola i funkcije identifikacije, redom.

U još jednoj realizaciji supstrata koji daje aerosol drugi i opcionalno treći susceptorski materijal može da bude raspoređen u perifernim delovima supstrata koji daje aerosol. Raspoređivanjem u perifernim delovima za vreme indukcijskog zagrevanja supstrata koji daje aerosol indukcijsko polje može da, praktično neometano, dostigne drugi i opcionalno treći susceptorski materijal, time rezultirajući vrlo brzim odgovorom drugog i opcionalno trećeg susceptorskog materijala.

U drugoj realizaciji supstrat koji daje aerosol može da bude prikačen za usnik, koji po izboru može da sadrži filterski čep. Supstrat koji daje aerosol i usnik formiraju strukturalni entitet. Svaki put kada se supstrat koji daje aerosol upotrebi za stvaranje aerosola, korisniku se automatski obezbeđuje novi usnik. Ovo može da bude cenjeno naročito iz higijenskih razloga. Opcionalno usnik može da bude opremljen filterskim čepom, koji može da bude odabran u skladu sa specifičnim sastavom supstrata koji daje aerosol.

U još jednoj realiizaciji pronalaska supstrat koji daje aerosol može da bude generalno cilindričnog oblika i može da bude okružen cevastim kućištem kao što je, na primer, omot. Cevasto kućište, kao što je, na primer omot, može da pomogne stabilizovanje oblika supstrata koji daje aerosol i da spreči slučajno odvajanje čvrstog materijala koji je sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da stvore aerosol, i drugi i opcionalno treći susceptorski materijal.

Sistem za isporuku aerosola u skladu sa pronalaskom sadrži indukcijski grejni uređaj i supstrat koji daje aerosol u skladu sa bilo kojom od opisanih realizacija. Takav sistem za isporuku aerosola dozvoljava pouzdanu identifikaciju supstrata koji daje aerosol. Neoriginalni proizvodi, koji mogu da prouzrokuju probleme kada se koriste u kombinaciji sa specifičnim indukcijskim grejnim uređajme mogu da budu identifikovani i odbijeni od strane indukcijskog grejnog uređaja. Stoga se mogu izbeći štetni efekti indukcijskog grejnog uređaja. Takođe, otkrivanjem neoriginalnih supstrata koji daju aerosol može se sprečiti proizvodnja i isporuka nespecificiranih aerosola kupcu.

U realizaciji sistema za isporuku aerosola indukcijski grejni uređaj može da bude obezbeđen elektronskim kontrolnim strujnim kolom, koje je prilagođeno da otkrije drugi i opcionalno treći susceptorski materijal koji je dostigao svoju odgovarajuću drugu i treću Kirijevu temperaturu. Po dostizanju svoje druge i treće Kirijeve temperature magnetna svojstva drugog i opcionalno trećeg susceptorskog materijala se povratno menjaju od feromagnetne faze do paramagnetne faze. Kao posledica nestaju histerezisni gubici drugog i opcionalno trećeg susceptorskog materijala. Ova promena magnetnih svojstava drugog i opcionalno trećeg susceptorskog materijala može da se oktrije elektronskim strujnim kolom koje može da bude integrisano u indukcijski grejni uređaj. Otkrivanje može da bude ostvareno, npr. kvantitativnim merenjem promene u frekvenciji oscilovanja strujnog kola povezanog sa indukcijskim kalemom indukcijskog grejnog uređaja, ili, npr. kvalitativnim određivanjem ukoliko se promena u frekvenciji oscilovanja indukcione struje desi unutar određenog vremenskog razmaka od aktiviranja indukcijskog grejnog uređaja. U slučaju da supstrat koji daje aerosol sadrži drugi i treći susceptorski materijal dve očekivane kvantitativne ili kvalitativne promene posmatrane fizičke količine moraju biti detektovane. Ukoliko je detektovana očekivana kvantitativna ili kvalitativna promene posmatrane fizičke količine, indukcijsko zagrevanje supstrata koji daje aerosol može da se nastavi u cilju proizvodnje željene količine aerosola. Ukoliko očekivana promena posmatrane fizičke količine nije detektovana, supstrat koji daje aerosol može da se identifikuje kao neoriginalan, i njegovo indukcijsko zagrevanje može da se zaustavi.

U još jednoj realizaciji sistema za isporuku aerosola indukcijski grejni uređaj može da se obezbedi sa indikatorom, koji može da se aktivira pošto se detektuje da je drugi i opcionalno treći susceptorski materijal dostigao svoju drugu i treću Kirijevu temperaturu. Indikator može da bude npr. akustični ili optički. U jednoj realizaciji sistema za isporuku aerosola optički indikator je LED, koji može da bude obezbeđen u kućištu indukcijskog grejnog uređaja. Stoga, ukoliko se otkrije neoriginalni supstrat koji daje aerosol, npr. crveno svetlo može da ukaže na neoriginalni proizvod.

Prethodno opisane realizacije supstrata koji daje aerosol i sistema za isporuku aerosola će iz sledećih detaljnih opisa postati jasnije, pozivanje se vrši na priložene šematske crteže koji nisu u razmeri i na kojima:

Crtež 1 prikazuje sistem za isporuku aerosola koji sadrži indukcijski grejni uređaj i supstrat koji daje aerosol ubačen u uređaj;

Crtež 2 prikazuje prvu realizaciju supstrata koji daje aerosol koji sadrži prvi susceptorski materijal praškaste konfiguracije i drugi susceptorski materijal praškaste konfiguracije;

Crtež 3 prikazuje drugu realizaciju supstrata koji daje aerosol koji sadrži prvi susceptorski materijal praškaste konfiguracije i drugi susceptorski materijal praškaste konfiguracije;

Crtež 4 prikazuje treću realizaciju supstrata koji daje aerosol koji sadrži prvi susceptorski materijal vlaknaste konfiguracije i drugi susceptorski materijal praškaste konfiguracije; i

Crtež 5 prikazuje još jednu realizaciju supstrata koji daje aerosol koji sadrži prvi susceptorski materijal mrežaste konfiguracije i drugi susceptorski materijal praškaste konfiguracije.

Indukciono zagrevanje je poznat fenomen opisan Faradejevim zakonom indukcije i Omovim zakonom. Preciznije, Faradejev zakon indukcije kaže da, ako se magnetna indukcija u provodniku menja, u provodniku se stvara promenljivo električno polje. S obzirom da je ovo polje proizvedeno u provodniku, struja poznata kao vrtložna struja će teći u provodniku u skladu sa Omovim zakonom. Vrtložna struja će proizvesti toplotu proporcionalnu gustini struje i otporu provodniku. Provodnik koji je sposoban da bude indukciono zagrevan je poznat kao susceptorski materijal. Predmetni pronalazak koristi indukcioni uređaj za zagrevanje opremljen indukcionim izvorom zagrevanja, kao što je, na primer, indukcioni kalem, koji je sposoban da proizvede naizmenično elektromagnetno polje iz AC izvora kao što je LC kolo. Vrtložne struje koje proizvode toplotu su proizvedene u susceptorskom materijalu koji je u termalnoj blizini čvrstog materijala koji je sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja usled zagrevanja mogu da stvaraju aerosol i koji je sadržan u supstratu koji daje aerosol. Izraz „čvrst”, kako se ovde koristi, obuhvata čvrste materijale, polučvrste materijale i čak tečne komponente koje mogu da budu obezbeđene na nosećem materijalu. Primarni mehanizmi prenosa toplote sa susceptorskog materijala na čvrsti materijal su provođenje, zračenje i moguće strujanje.

U šematskom crtežu 1 primer realizacije sistema za isporuku aerosola prema ovom pronalasku je opšte označen pozivnom oznakom 100. Sistem 100 za isporuku aerosola sadrži indukcijski grejni uređaj 2 i sa njim povezani supstrat 1 koji daje aerosol. Indukcijski grejni uređaj 2 može da sadrži izduženo cevasto kućište 20 koje ima akumulatorsku komoru 21 za smeštanje akumulatora 22 ili baterije i grejnu komoru 23. Grejna komora 23 može da bude obezbeđena izvorom indukcionog zagrevanja, koji, kao što je prikazano na nacrtanom primeru realizacije, može da bude sačinjen od indukcionog kalema 31 koji je električno povezan na elektronsko kolo 32. Elektronsko kolo 32 može na primer da bude obezbeđeno na štampanoj ploči 33 koja ograničava podužno prostiranje grejne komore 23. Električna snaga potrebna za indukciono zagrevanje je obezbeđena pomoću akumulatora 22 ili baterije koja je smeštena u akumulatorsku komoru 21 i koja je električno povezana sa elektronskim kolom 32. Grejna komora 23 ima takav unutrašnji presek da supstrat 1 koji daje aerosol može da bude na oslobodiv način držan u njoj i može kad se želi da lako bude uklonjen i zamenjen drugim supstratom 1 koji daje aerosol.

Supstrat 1 koji daje aerosol može da bude generalno cilindričnog oblika i može da bude okružen cevastim kućištem 15, kao što je, na primer, omot. Cevasto kućište 15, kao što je, na primer omot, može da pomogne stabilizovanje oblika supstrata 1 koji daje aerosol i da spreči slučajan gubitak sadržaja supstrata 1 koji daje aerosol. Kao što je prikazan na primeru realizacije sistema 100 za isporuku aerosola u skladu sa pronalaskom na crtežu 1, supstrat 1 koji daje aerosol može da bude spojen sa usnikom 16, koji umetnut sa supstratom 1 koji daje aerosol u grejnu komoru 23 bar delimično viri iz grejne komore 23. Usnik 16 može da sadrži filterski čep 17 koji može da bude odabran u skladu sa sastavom supstrata 1 koji daje aerosol. Supstrat 1 koji daje aerosol i usnik 16 mogu da budu sklopljeni tako da čine strukturalni entitet. Svaki put kad treba da se upotrebi novi supstrat 1 koji daje aerosol u kombinaciji sa indukcijskim grejnim uređajem 2, korisniku se automatski obezbeđuje novi usnik 16 što može da bude poželjno s higijenske tačke gledišta.

Kao što je prikazano na crtežu 1 indukcioni kalem 31 može da bude raspoređen u perifernom delu grejne komore 23, u neposrednoj blizini kućišta 20 indukcijskog grejnog uređaja 2. Namotaji indukcionog kalema 31 okružuju slobodan prostor grejne komore 23 koji je sposoban da primi supstrat 1 koji daje aerosol. Supstrat 1 koji daje aerosol može da bude umetan u ovaj slobodan prostor grejne komore 23 od otvorenog kraja cevastog kućišta 20 indukcijskog grejnog uređaja 2 dok dostigne graničnik koji može da bude obezbeđen unutar grejne komore 23. Graničnik može da se sastoji od bar jedne ušice koja viri iz unutrašnjeg zida cevastog kućišta 20, ili on može da bude oformljen štampanom pločom 33, koja podužno ograničava grejnu komoru 23 kao što je prikazano na crtežu 1. Umetnuti supstrat 1 koji daje aerosol može da bude na oslobodiv način držan unutar grejne komore 23 na primer pomoću kružne zaptivke 26, koja može da bude obezbeđena u blizini otvorenog kraja cevastog kućišta 20. Cevasto kućište 20 indukcijskog grejnog uređaja 2 može da bude opremljeno indikatorom (nije prikazano na crtežu 1), poželjno kao LED, koji može da bude kontrolisan elektronskim strujnim kolom 32 i koji je sposoban da ukazuje na specifična stanja sistema 100 za isporuku aerosola.

Supstrat 1 koji daje aerosol i mogući usnik 16 sa izbornim filterskim čepom 17 su propusni za vazduh. Indukcijski grejni uređaj 2 može da sadrži više otvora 24, koji mogu da budu raspoređeni duž cevastog kućišta 20. Prolazi 34 za vazduh koji mogu da budu obezbeđeni u štampanoj ploči 33 omogućavaju protok vazduha od otvora 24 do supstrata 1 koji daje aerosol. Treba napomenuti da u alternativnim realizacijama indukcijskog grejnog uređaja 2 za štampana ploča 33 može da bude izostavljena tako da vazduh iz otvora 24 u cevastom kućištu 20 može praktično neometeno da dođe do supstrata 1 koji daje aerosol. Indukcijski grejni uređaj 2 može da bude opremljen senzorom protoka vazduha (nije prikazano na crtežu 1) za aktiviranje elektronskog kola 32 i indukcionog kalema 31 kad se otkrije nadolazeći vazduh. Senzor protoka vazduha može na primer da bude obezbeđen u blizini jednog od otvora 24 ili jednog od prolaza 34 za vazduh štampane ploče 33. Dakle, korisnik može da povlači na usniku 16 da bi pokrenuo indukciono zagrevanje supstrata 1 koji daje aerosol. Usled zagrevanja aerosol, koji je oslobođen iz čvrstog materijala sadržanog u supstratu 1 koji daje aerosol, može da bude udahnut zajedno sa vazduhom koji je usisan kroz supstrat 1 koji daje aerosol.

Crtež 2 šematski prikazuje prvu realizaciju supstrata koji daje aerosol koji je generalno obeležen pozivnim oznakom 1. Supstrat 1 koji daje aerosol može da sadrži generalno cevasto kućište 15, kao što je, na primer, omot. Cevasto kućište 15 može da bude napravljeno od materijala koji primetno ne ometa elektromagnetno polje da dosegne sadržaj supstrata 1 koji daje aerosol. Na primer cevasto kućište 15 može da bude papirni omot. Papir ima visoku magnetnu propustljivost i u naizmeničnom elektromagnetnom polju se ne zagreva vrtložnim strujama. Supstrat 1 koji daje aerosol sadrži čvrst materijal 10 koji je sposoban da oslobađa jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol usled zagrevanja supstrata 1 koji daje aerosol i bar prvi susceptorski materijal 11 za zagrevanje supstrata 1 koji daje aerosol koji je raspoređen u termičkoj blizini čvrstog materijala 10. Izraz „čvrst”,

1

kako se ovde koristi, obuhvata čvrste materijale, polučvrste materijale i čak tečne komponente koje mogu da budu obezbeđene na nosećem materijalu. Supstrat 1 koji daje aerosol dalje sadrži bar drugi susceptorski materijal 12 koji ima drugu Kirijevu temperaturu. Druga Kirijeva temperatura drugog 12 susceptorskog materijala je niža od prethodno određene maksimalne temperature zagrevanja prvog 11 susceptorskog materijala.

Prethodno određena maksimalna temperatura zagrevanja prvog 11 susceptorskog materijala može da bude njegova prva Kirijeva temperatura. Kad prvi susceptorski materijal 11 dostigne svoju prvu Kirijevu temperaturu njegova magnetna svojstva se menjaju povratno iz feromagnetne faze u paramagnetnu fazu. Ova fazna promena može da se otkrije i indukcijsko zagrevanje da se zaustavi. Zbog prekinutog zagrevanja prvi susceptorski materijal 11 se hladi opet do temperature gde se njegova magnetna svojstva menjaju od paramagnetne faze do feromagnetne faze. Ova fazna promena može takođe da se otkrije i indukcijsko zagrevanje supstrata koji daje aerosol 1 može da se opet aktivira. Alternativno prethodno određena maksimalna temperatura zagrevanja prvog susceptorskog materijala 11 može da odgovara prethodno određenoj temperaturi koja može da se kontroliše elektronski. Prva Kirijeva temperatura prvog susceptorskog materijala 11u tom slučaju može da bude viša nego prethodno određena maksimalna temperatura zagrevanja.

Prvi 11 susceptorski materijal može da se optimizuje u vezi sa toplotnim gubicima i otuda efikasnosšću zagrevanja. Dakle, prvi 11 susceptorski materijal treba da ima nisku magnetnu otpornost i odgovarajuće visoku relativnu propustljivost da bi optimizovao površinske vrtložne struje proizvedene elektromagnetnim poljem date snage. Prvi 11 susceptorski materijal treba takođe da ima relativno nisku električnu otpornost da bi poboljšao Džulovu raspodelu toplote i odatle gubitak toplote.

Dok prvi susceptorski materijal 11 obezbeđuje odgovarajuće zagrevanje supstrata koji daje aerosol 1 u cilju da čvrsti materijal oslobodi isparljiva jedinjenja koja mogu da formiraju aerosol, drugi susceptorski materijal 12 može da se koristi za identifikaciju usklađenog supstrata koji daje aerosol 1. Usklađeni supstrat koji daje aerosol kao što se ovde koristi, je supstrat koji daje aerosol 1 jasno definisane kompozicije, koja je optimizovana za upotrebu u kombinaciji sa specifičnim indukcijskim grejnim uređajem. Na bazi toga koncentracija, težinski, čvrstog materijala 10, i najmanje prvog i drugog susceptorskog materijala 11, 12, njihovih specifičnih formulacija i konfiguracija, njihovog rasporeda unutar supstrata 1 koji daje aerosol, kao i odgovora prvog susceptorskog materijala 11 na indukcijsko polje i proizvodnja aerosola kao rezultat zagrevanja čvrstog materijala 10, su skrojeni s obzirom na specifični indukcijski grejni uređaj. Drugi 12 susceptorski materijal ima drugu Kirijevu temperaturu koja je niža od maksimalne temperature zagrevanja prvog 11 susceptorskog materijala. Nakon zagrevanja supstrata koji daje aerosol 1 drugi susceptorski materijal 12 dostiže svoju drugu Kirijevu temperaturu pre nego što prvi susceptorski materijal postigne svoju maksimalnu temperaturu zagrevanja. Kada drugi susceptorski materijal 12 dostigne svoju drugu Kirijevu temperaturu njegova magnetna svojstva se povratno menjaju iz feromagnetne faze u paramagnetnu fazu. Kao posledica nestaju histerezisni gubici drugog susceptorskog materijala 12. Ova promena magnetnih svojstava drugog susceptorskog materijala 12 može da se otkrije elektronskim strujnim kolom koje može da bude integrisanu u indukcijski grejni uređaj. Detekcija promene magnetnih svojstava može da se ostvari, npr. kvantitativnim merenjem promene u frekvenciji oscilovanja strujnog kola povezanog sa indukcijskim kalemom indukcijskog grejnog uređaja, ili, npr. kvalitativnim određivanjem promene npr. frekvencije oscilovanja ili indukcijske struje koja se desi unutar određenog vremenskog razmaka od aktiviranja indukcijskog grejnog uređaja. Ukoliko se otkrije očekivana kvantitativna ili kvalitativna promena u posmatranoj fizičkoj količini indukcijskog zagrevanje supstrata koji daje aerosol može da se nastavi dok prvi susceptorski materijal 11 ne dostigne svoju maksimalnu temperaturu zagrevanja, u cilju da proizvede željenu količinu aerosola. Ukoliko se ne desi očekivana kvantitativna ili kvalitativna promena posmatrane fizičke količine, supstrat koji daje aerosol 1 može da se identifikuje kao neoriginalan, i njegovo indukcijsko zagrevanje može da se zaustavi. Zato što drugi susceptorski materijal 12 obično ne doprinosi zagrevanju supstrata koji daje aerosol 1, njegova koncentracija, težinski, može da bude niža od koncentracije, težinski, prvog susceptorskog materijala 11.

Maksimalna temperatura zagrevanja prvog 11 susceptorskog materijala može da bude odabrana tako da, nakon indukcijskog zagrevanja, sveukupna srednja temperatura supstrata 1 koji daje aerosol ne prelazi 240°C. Sveukupna srednja temperatura supstrata 1 koji daje aerosol je ovde definisana kao aritmetička sredina više merenja temperature u središnjoj oblasti i perifernim delovima supstrata koji daje aerosol. U drugoj realizaciji supstrata 1 koji daje aerosol druga maksimalnatemperatura zagrevanja prvog 11 susceptorskog materijala može da bude odabrana tako da ne prelazi 370°C, da bi se izbeglo lokalno pregrevanje supstrata 1 koji daje aerosol koji sadrži čvrst materijal 10 koji je sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol.

Prethodno opisana osnovna kompozicija supstrata 1 koji daje aerosol iz primera realizacije na crtežu 2 je zajednička za sve sledeće realizacije supstrata 1 koji daje aerosol koje će biti opisane u kasnijem tekstu.

Sa crteža 2 se takođe može uočiti da supstrat 1 koji daje aerosol sadrži prvi i drugi susceptorski materijal 11, 12, koji oba mogu da budu praškaste konfiguracije. Prvi i drugi susceptorski materijal 11, 12, oba, mogu poželjno da imaju ekvivalentni sferni prečnik10 µm - 100 µm. Ekvivalentni sferni prečnik se koristi u kombinaciji sa česticama nepravilnog oblika i definisan je kao prečnik sfere ekvivalentne zapremine. Za odabrane veličine čestični prvi i drugi susceptorski materijal 11, 12 može po potrebi da bude raspoređen unutar supstrata 1 koji daje aerosol i on može da bude sigurno zadržan unutar supstrata 1 koji daje aerosol. Kao što je prikazano na crtežu 2 prvi susceptorski materijal 11 može da bude homogeno potpuno raspoređen u čvrstom materijalu 10. Drugi susceptorski materijal 12 može da se poželjno rasporedi u perifernim delovima supstrata koji daje arosol 1.

Druga Kirijeva temperatura drugog susceptorskog materijala 12 može da iznosi 15% do 40% maksimalne temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala 11. Druga Kirijeva temperatura drugog susceptorskog materijala 12 je prilično niska, postupak identifikacije može da se izvrši u ranoj fazi indukcijskog zagrevanja supstrata koji daje aerosol 1. Time se može uštedeti energija, u slučaju da se identifikuje neoriginalni supstrat koji daje aerosol 1.

Crtež 3 prikazuje narednu realizaciju supstrata koji daje aerosol koji je opet generalno označen pozivnim brojem 1. Supstrat 1 koji daje aerosol može da bude generalno cilindričnog oblika i može da bude okružen cevastim kućištem 15, kao što je, na primer, omot. Supstrat 1 koji daje aerosol sadrži čvrst materijal 10 koji je sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol usled zagrevanja supstrata 1 koji daje aerosol i bar prvi i drugi susceptorski materijal 11, 12. I prvi i drugi susceptorski materijali 11, 12, mogu opet da budu praškaste konfiguracije. Realizacija supstrata 1 koji daje aerosol prikazana na crtežu 3 dalje sadrži najmanje treći susceptorski materijal 13 koji ima treću Kirijevu temperaturu. Treća Kirijeva temperatura trećeg susceptorskog materijala 13 i druga Kirijeva temperatura drugog susceptorskog materijala 12 su različite međusobno i niže od maksimalne temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala 11. Snabdevanjem supstrata koji daje aerosol drugim i trećim susceptorskim materijalom 12, 13 koji ima prvu i drugu Kirijevu temperaturu koje su niže od maksimalne temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala 11, može se dobiti još tačnija identifikacija supstrata koji daje aerosol. Indukcijski grejni uređaj može da bude opremljen odgovarajućim elektronskim strujnim kolom koje je sposobno da otkrije dve očekivane uzastopne kvantitativne ili kvalitativne promene posmatrane fizičke količine. Ukoliko elektronsko strujno kolo otkrije dve očekivane uzastopne kvantitativne ili kvalitativne promene posmatrane fizičke količine, indukcijsko zagrevanje supstrata 1 koji daje aerosol i stoga proizvodnja aerosola može da se nastavi. Ukoliko dve očekivane uzastopne kvantitativne ili kvalitativne promene posmatrane fizičke količine nisu otkrivene, ubačeni supstrat 1 koji daje aerosol može da se identifikuje kao neoriginalan i indukcijsko zagrevanje može da se zaustavi. U varijanti prikazane realizacije supstrata 1 koji daje

1

aerosol druga Kirijeva temperatura drugog susceptorskog materijala 12 može da bude najmanje 20°C niža od treće Kirijeve temperature trećeg susceptorskog materijala 13. Ova razlika u Kirijevoj temperaturi drugog i trećeg susceptorskog materijala 12, 13 može da olakša detekciju promena magnetnih svojstava drugog i trećeg susceptorskog materijala 12, 13, redom, kada oni dostignu svoju odnosnu drugu i treću Kirijevu temperaturu. Kao što je prikazano na crtežu 3, prvi susceptorski materijal 11 može da bude homogeno potpuno raspoređen u čvrstom materijalu 10. Drugi i treći susceptorski materijali 12, 13 mogu poželjno da budu raspoređeni u perefernim delovima supstrata 1, koji daje aerosol.

Na crtežu 4 je prikazana još jedna realizacija supstrata koji daje aerosol, koji je opet generalno označen pozivnim brojem 1. Supstrat 1 koji daje aerosol može da bude generalno cilindričnog oblika i može da bude okružen cevastim kućištem 15, kao što je, na primer, omot. Supstrat 1 koji daje aerosol sadrži čvrst materijal 10 koji je sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol usled zagrevanja supstrata 1 koji daje aerosol i bar prvi, drugi i treći susceptorski materijal 11, 12, 13. Prvi susceptorski materijal 11 može da bude vlaknaste konfiguracije. Prvi susceptorski materijal vlaknaste konfiguracije može da ima različite dužine i prečnike i može da bude raspoređen kroz čvrsti materijal. Kao što je u vidu primera prikazano na crtežu 4 prvi susceptorski materijal 11 vlaknaste konfiguracije može da bude oblika nalik žici i može da se proteže skoro podužno u podužnom proširenju supstrata 1 koji daje aerosol. Drugi i treći susceptorski materijali 12, 13 može da budu praškaste konfiguracije. Oni poželjno mogu da budu raspoređeni u perifernim delovima supstrata 1 koji daje aerosol. Ukoliko se smatra potrebnim, drugi i treći susceptorski materijali 12, 13 mogu da budu potpuno raspoređeni po čvrstom materijalu sa lokalnim vrhovima koncentracije.

Na crtežu 5 je prikazan još jedan primer realizacije supstrata koji daje aerosol, koji je opet generalno označen pozivnim brojem 1. Supstrat 1 koji daje aerosol može opet da bude generalno cilindričnog oblika i može da bude okružen cevastim kućištem 15, kao što je, na primer, omot. Supstrat koji daje aerosol sadrži čvrst materijal 10 koji je sposoban da oslobađa jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol usled zagrevanja supstrata 1 koji daje aerosol i bar prvi i drugi susceptorski materijal 11, 12. Prvi susceptorski materijal 11 može da bude konfiguracije nalik mreži koja može da bude raspoređena unutar supstrata 1 koji daje aerosol ili, alternativno, može da bar delimično formira kućište za čvrst materijal 10. Izraz „konfiguracija nalik mreži” obuhvata slojeve sa prekidima u sebi. Na primer sloj može da bude sito, mreža, rešetka ili perforirana folija. Drugi susceptorski materijal 12 može da bude praškaste konfiguracije i može poželjno da bude raspoređen u perifernim delovima supstrata koji daje aerosol.

U opisanim realizacijama supstrata 1 koji daje aerosol drugi i opcionalno treći susceptorski materijali 12, 13 su opisani kao da su praškaste konfiguracije. Treba primetiti da oni takođe mogu da budu vlaknaste konfiguracije. Alternativno, najmanje jedan, drugi ili treći susceptorski materijal 12, 13 može da budu praškaste konfiguracije, dok drugi može da bude vlaknaste konfiguracije. Susceptorski materijal vlaknaste konfiguracije može da ima različite dužine i prečnike. Susceptorski materijal praškaste konfiguracije može poželjno da ima ekvivalentni sferni prečnik 10 µm - 100 µm.

Kao što je prethodno pomenuto, indukcijski grejni uređaj 2 može da ima indikator, koji može da se aktivira nakon detektovanja da su drugi i opcionalno treći susceptorski materijal 12, 13 dostigli sovju drugu i treću Kirijevu temperaturu. Indikator može da bude npr. akustični ili optički. U jednoj realizaciji sistema za isporuku aerosola optički indikator može da bude LED, koji može da se obezbedi u cevastom kućištu 20 indukcijskog grejnog uređaja 2. Otuda, ukoliko se detektuje neoriginalni supstrat koji daje aerosol, npr. crveno svetlo može da ukaže na neoriginalni proizvod.

Iako su opisane različite realizacije pronalaska sa pozivanjem na priložene crteže, pronalazak nije ograničen na te realizacije. Razne promene i modifikacije su zamislive bez odstupanja od sveobuhvatnog učenja predmetnog pronalaska. Zbog toga je obim zaštite definisan priloženim patentnim zahtevima.

1

Claims

Patentni zahtevi:

1. Supstrat koji daje aerosol za upotrebu u kombinaciji sa indukcijskim grejnim uređajem, supstrat (1) koji daje aerosol koji sadrži čvrsti materijal (10) sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da obrazuju aerosol usled zagrevanja supstrata (1) koji daje aerosol, i prvi (11) susceptorski materijal za zagrevanje supstrata (1) koji daje aerosol, prvi (11) susceptorski materijal raspoređen je u termičkoj blizini čvrstog materijala (10), naznačen time što supstrat (1) koji daje aerosol dalje sadrži bar drugi susceptorski materijal (12) koji ima drugu Kirijevu temperaturu koja je niža od prethodno određene maksimalne temperature zagrevanja prvog susceptorskog materijala (11).

2. Supstrat koji daje aerosol prema zahtevu 1, dalje sadrži najmanje treći susceptorski materijal (13) koji ima treću Kirijevu temperaturu, treća Kirijeva temperatura trećeg (13) susceptorskog materijala i druga Kirijeva temperatura drugog (12) susceptorskog materijala se međusobno razlikuju i niže su od maksimalne temperature zagrevanja prvog (11) susceptorskog materijala.

3. Supstrat koji daje aerosol prema zahtevu 2, naznačen time što je druga Kirijeva temperatura drugog (12) susceptorskog materijala najmanje 20°C niža od treće Kirijeve temperature trećeg (13) susceptorskog materijala.

4. Supstrat koji daje aerosol prema zahtevima 2 ili 3, naznačen time što druga Kirijeva temperatura drugog (12) susceptorskog materijala iznosi do 15% - 40% maksimalne temperature zagrevanja prvog (11) susceptorskog materijala.

5. Supstrat koji daje aerosol prema bilo kojem od prethodnih zahteva, naznačen time što je maksimalna temperatura zagrevanja prvog(11) susceptorskog materijala odabrana tako da, posle indukcionog zagrevanja, sveukupna prosečna temperatura supstrata (1) koji daje aerosol ne prelazi 240°C.

6. Supstrat koji daje aerosol, prema bilo kojem od prethodnih zahteva, naznačen time što maksimalna temperatura zagrevanja prvog (11) susceptorskog materijala ne prelazi 370°C.

7. Supstrat koji daje aerosol, prema bilo kojem od prethodnih zahteva, naznačen time što durgi i opcionalno treći susceptorski materijal (12, 13) imaju koncentraciju, težinski, koja je niža od koncentracije, težinski, prvog (11) susceptorskog materijala.

8. Supstrat koji daje aerosol, prema bilo kojem od prethodnih zahteva, naznačen time što su prvi (11) susceptorski materijal i drugi i opcionalno treći susceptorski materijal (12, 13) praškaste, ili vlaknaste, ili konfiguracije nalik mreži.

9. Supstrat koji daje aerosol, prema bilo kojem od prethodnih zahteva, naznačen time što su drugi i opcionalno treći susceptorski materijal (12, 13) raspoređeni u perifernim delovima supstrata (1) koji daje aerosol.

10. Supstrat koji daje aerosol u skladu sa bilo kojim prethodnim zahtevom, naznačen time što je supstrat (1) koji daje aerosol prikačen za usnik (16), koji po izboru sadrži filterski čep (17).

11. Supstrat koji daje aerosol u skladu sa bilo kojim prethodnim zahtevom, naznačen time što je supstrat (1) koji daje aerosol okružen cevastim kućištem (15), poželjno omotom.

12. Sistem za isporuku aerosola koji sadrži indukcijski grejni uređaj (2) i supstrat (1) koji daje aerosol prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahteva.

13. Sistem za isporuku aerosola prema zahtevu 12, naznačen time što je indukcijski grejni uređaj (2) snabdeven elektronskim kontrolnim strujnim kolom (32), koje je prilagođeno za otkrivanje drugog i opcionalno trećeg susceptorskog materijala (12, 13) koji je dostigao svoju drugu i treću Kirijevu temperaturu.

14. Sistem za isporuku aerosola prema zahtevu 13, naznačen time što je indukcijski grejni uređaj (2) snabdeven indikatorom, koji se aktivira nakon detektovanja da su drugi i opcionalno treći susceptorski materijal (12, 13) dostigli svoju drugu i treću Kirijevu temperaturu.

15. Sistem za isporuku aerosola prema zahtevu 14, naznačen time što je indikator optički indikator, poželjno LED, koji se obezbeđuje u kućištu (20) indukcijskog grejnog uređaja (2).

1