RS57204B1

RS57204B1 - Uređaj za proizvodnju aerosola sa kapilarnom vezom

Info

Publication number: RS57204B1
Application number: RS20180548A
Authority: RS
Inventors: Flavien Dubief
Original assignee: Philip Morris Products Sa
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2018-07-31
Also published as: AR089588A1; JP2017018146A; WO2013083634A1; RS54740B1; US20160255880A1; BR112014013755A2; PL3072407T3; RU2755881C2; EP3072407A1; CN106213585A; US10178880B2; BR112014013755A8; IL232792A0; EP3763407A1; RU2615960C2; ZA201403918B; AU2016253576B2; HUE027566T2; EP3072407B1; EP3357357B1

Description

Predmetni pronalazak se odnosi na uređaj za proizvodnju aerosola za zagrevanje supstrata koji daje aerosol. Naročito, ali ne isključivo, predmetni pronalazak se odnosi na električni uređaj za proizvodnju aerosola za zagrevanje tečnog supstrata koji daje aerosol.

WO-A-2009/132793 otkriva električno zagrevani sistem za pušenje. Tečnost se čuva u skladišnom delu za čuvanje tečnosti i kapilarni fitilj ima prvi kraj, koji se proteže u skladišni deo za čuvanje tečnosti, da bi bio u kontaktu sa tečnošću koja se nalazi u njemu, i drugi kraj koji se proteže izvan skladišnog dela za čuvanje tečnosti. Grejni element zagreva drugi kraj kapilarnog fitilja. Grejni element je u obliku spiralno namotanog grejnog elementa u električnoj vezi sa izvorom napajanja i okružuje drugi kraj kapilarnog fitilja. Prilikom upotrebe korisnik može da aktivira grejni element uključivanjem napajanja. Korisnikovo povlačenje dima na usniku dovodi do uvlačenja vazduha u električno zagrevani sistem za pušenje i njegovog prolaska preko kapilarnog fitilja i grejnog elementa i potom u korisnikova usta. Sličan uređaj za proizvodnju aerosola je opisan u EP-A-2340729.

Cilj predmetnog pronalaska je da poboljša proizvodnju aerosola u uređaju ili sistemu za proizvodnju aerosola.

U skladu sa pronalaskom, obezbeđen je uložak koji sadrži supstrat koji daje aerosol; isparivač za zagrevanje supstrata koji daje aerosol; kapilarni materijal za prenošenje, kapilarnom akcijom, supstrata koji daje aerosol prema isparivaču; i porozni materijal između kapilarnog materijala i isparivača. Uložak može dalje da sadrži skladišni deo za čuvanje supstrata koji daje aerosol.

Uložak sarađuje sa uređajem za proizvodnju aerosola da obezbedi sistem za proizvodnju aerosola za isparavanje supstrata koji daje aerosol. Uložak ili uređaj može da sadrži skladišni deo za čuvanje supstrata koji daje aerosol.

Skladišni deo može da bude deo za čuvanje tečnosti. Supstrat koji daje aerosol može da bude čvrst supstrat..

Supstrat koji daje aerosol može, alternativno, da bude bilo koja druga vrsta supstrata, na primer, gasoviti supstrat ili supstrat u obliku gela ili bilo koja kombinacija raznih vrsta supstrata.

Uređaj ili sistem za proizvodnju aerosola je organizovan da isparava supstrat koji daje aerosol da bi formirao aerosol. Kao što je poznato prosečnom stručnjaku u tehnici, aerosol je suspenzija čvrstih čestica ili kapljica tečnosti u gasu, kao što je vazduh.

Poželjno je da kapilarni materijal bude organizovan da bude u kontaktu sa supstratom koji daje aerosol u skladišnom delu. U jednoj realizaciji, tečnost u kapilarnom materijalu se pomoću grejača pretvara u paru da bi se dobila prezasićena para. Prezasićena para se meša i prenosi u vazdušnom toku. Tokom protoka para se kondenzuje da bi se dobio aerosol koji se prenosi ka ustima korisnika. Tečni supstrat koji daje aerosol ima odgovarajuća fizička svojstva, uključujući površinski napon i viskoznost, što omogućava da tečnost kapilarnom akcijom bude transportovana kroz kapilarni materijal.

Pronalazak obezbeđuje brojne prednosti. Prvo, porozni materijal može da obezbedi noseću strukturu za kapilarni materijal, da bi se sprečilo oštećenje kapilarnog materijala, na primer, naprsnuće, savijanje ili spljoštavanje. Ovo je naročito tačno ako je kapilarni materijal fleksibilan materijal a porozni materijal je krut materijal. Ako je kapilarni materijal zaštićen od oštećenja, mnogo je verovatnije da će dobijanje aerosola biti postojano, čak i prilikom višekratne upotrebe uređaja za proizvodnju aerosola. Drugo, troškovi proizvodnje mogu da budu smanjeni zato što kapilarni materijal može da bude jednostavan i relativno jeftin materijal. Porozni materijal može da sadrži robusniji i skuplji materijal. Dakle, skuplji materijal je potrebno koristiti samo za mali porozni materijal i relativno jeftin materijal može da bude upotrebljen za veći deo uređaja.

Kapilarni materijal može da se sastoji od bilo kog odgovarajućeg materijala ili kombinacije materijala koji mogu da prenose supstrat koji daje aerosol prema isparivaču. Kapilarni materijal je poželjno porozan materijal, ali to ne mora da bude slučaj. Kapilarni materijal može da ima vlaknastu ili sunđerastu strukturu. Kapilarni materijal poželjno sadrži snop kapilara. Na primer, kapilarni materijal može da sadrži mnoštvo vlakana ili niti ili drugih cevčica sa finom šupljinom. Alternativno, kapilarni materijal može da sadrži materijal nalik sunđeru ili peni. Struktura kapilarnog materijala može da formira mnoštvo malih šupljina ili cevi kroz koje supstrat koji daje aerosol može kapilarno da bude transportovan iz skladišnog dela ka isparivaču. Naročito poželjni materijal ili materijali će zavisiti od odgovarajućih fizičkih svojstava supstrata koji daje aerosol. Primeri odgovarajućih kapilarnih materijala obuhvataju sunđerasti ili penasti materijal, keramičke ili materijale na bazi ugljenika u obliku vlakana ili sinterovanih prahova, penasti metalni ili plastični materijal, vlaknasti materijal, na primer napravljen od upredenih ili istisnutih vlakana, kao što su vlakna od acetilovane celuloze, ili spojena poliolefin, polietilen, terilen ili polipropilen vlakna, najlonska vlakna ili keramike. Kapilarni materijal može da ima bilo koju odgovarajuću kapilarnost tako da može da se koristi sa tečnostima sa različitim fizičkim svojstvima. Tečnost ima fizička svojstava, uključujući ali se ne ograničavajući na, viskoznost, površinski napon, gustinu, toplotnu provodljivost, tačku ključanja i pritisak pare, koja joj omogućavaju da bude transportovana kroz kapilarni materijal.

Porozni materijal može da se sastoji od bilo kog odgovarajućeg materijala ili kombinacije materijala koji je propustljiv za supstrat koji daje aerosol i omogućava mu da pređe iz kapilarnog materijala na isparivač. Materijal ili kombincija materijala je takođe inertna u odnosu na supstrat koji daje aerosol. Porozni materijal može ili ne mora da bude kapilarni materijal. Porozni materijal može da sadrži hidrofilni materijal da bi se poboljšala raspodela i rasprostranjenost supstrata koji daje aerosol. To može da pomogne dobijanje postojanog aerosola. Naročito poželjni materijal ili materijali će zavisiti od fizičkih svojstava supstrata koji daje aerosol. Primeri odgovarajućih materijala su kapilarni materijali, na primer sunđerasti ili penasti materijal, keramički ili materijali na bazi ugljenika u obliku vlakana ili sinterovanih prahova, penasti metalni ili plastični materijal, vlaknasti materijal, na primer napravljen od upredenih ili istisnutih vlakana, kao što su vlakna od acetilovane celuloze, ili spojena poliolefin, polietilen, terilen ili polipropilen vlakna, najlonska vlakna ili keramike. Porozni materijal može da ima bilo koju odgovarajuću poroznost tako da može da se koristi sa tečnostima sa različitim fizičkim svojstvima.

Poželjno je da se porozni materijal i kapilarni materijal sastoje od različitih materijala. Poželjno je da se kapilarni materijal i porozni materijal dodiruju s obzirom da to obezbeđuje dobar prenos tečnosti.

Skladišni deo može da zaštiti supstrat koji daje aerosol od okolnog vazduha (zato što vazduh generalno ne može da prodre u deo za čuvanje tečnosti). Skladišni deo može da zaštiti supstrat koji daje aerosol od svetla, tako da je rizik od razgradnje supstrata koji daje aerosol značajno smanjen. Pored toga može da se održava visok nivo higijene. Skladišni deo može da bude nepunjiv. Otuda, kad se supstrat koji daje aerosol u skladišnom delu potroši, uložak se menja. Alternativno, skladišni deo može da bude punjiv. U tom slučaju uložak može da bude zamenjen posle izvesnog broja ponovnih punjenja skladišnog dela. Poželjno je da skladišni deo bude uređen tako da sadrži supstrat koji daje aerosol za unapred određeni broj dimova.

U poželjnoj realizaciji, uređaj za proizvodnju aerosola radi na struju i isparivač sadrži električni grejač za zagrevanje supstrata koji daje aerosol.

Električni grejač može da sadrži jedan grejni element. Alternativno, električni grejač može da sadrži više od jednog grejnog elementa, na primer dva ili tri ili četiri ili pet ili šest ili više grejnih elemenata. Grejni element ili grejni elementi mogu da budu odgovarajuće tako raspoređeni da najdelotvornije zagrevaju supstrat koji daje aerosol.

Poželjno je da bar jedan električni grejni element sadrži elektrootporni materijal. Odgovarajući elektrootporni materijali obuhvataju, ali nisu ograničeni na: poluprovodnike kao što su dopirane keramike, „elektroprovodljive“ keramike (kao što je, na primer, molibden-disilicid), ugljenik, grafit, metale, legure metala i kompozitne materijale napravljene od keramičkih materijala i metalnih materijala. Takvi kompozitni materijali mogu da sadrže dopirane ili nedopirane keramike. Primeri odgovarajućih dopiranih keramika obuhvataju dopirane silicijumkarbide. Primeri odgovarajućih metala obuhvataju titan, cirkonijum, tantal i metale, koji pripadaju grupi platinskih metala. Primeri odgovarajućih legura metala obuhvataju nerđajući čelik, konstantan, nikl-, kobalt-, hrom-, aluminijum-titan- cirkonijum-, hafnijum-, nobijum-, molibden-, tantal-, volfram-, kalaj-, galijum-, legure koje sadrže mangan i gvožđe, i super legure na bazi nikla, gvožđa, kobalta, nerđajućeg čelika, Timetal®, legure na bazi gvožđe-aluminijuma i legure na bazi gvožđe-mangan-aluminijuma. Timetal® je registrovani žig firme Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver, Kolorado. U kompozitnim materijalima, u zavisnosti od kinetike prenosa energije i potrebnih spoljašnjih fizičko-hemijskih svojstava, elektrootporni materijal može da bude ugrađen u izolacioni materijal, inkapsuliran ili obložen izolacionim materijalom ili obrnuto. Grejni element može da sadrži graviranu metalnu foliju izolovanu između dva sloja inertnog materijala. U tom slučaju inertni materijal može da se sastoji od Kaptona®, potpuno poliimidne ili liskunske folije. Kapton® je registrovani žig firme E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Wilmington, Delaware 19898, Sjedinjene Američke Države.

Alternativno, bar jedan električni grejni element može da sadrži infracrveni grejni element, izvor fotona ili indukcioni grejni element.

Bar jedan električni grejni element može da bude bilo kog odgovarajućeg oblika. Na primer, bar jedan električni grejni element može da bude u obliku grejne oštrice. Alternativno, bar jedan električni grejni element može da bude u obliku kućišta ili supstrata koji ima različite elektroprovodljive delove ili elektrootporne metalne cevi. Alternativno, bar jedan električni grejni element može da bude disk grejač ili kombinacija disk grejača sa grejnim iglama ili štapićima. Alternativno, bar jedan električni grejni element može da sadrži savitljivu ploču materijala. Ostale alternative obuhvataju grejnu žicu ili užarenu nit, na primer nikl-hrom, platinastu, volfram ili legiranu žicu, ili grejnu ploču. Po izboru, grejni element može da bude postavljen u ili na kruti noseći materijal.

Bar jedan električni grejni element može da sadrži pasivni izmenjivač toplote ili toplotni rezervoar, koji sadrži materijal sposoban da apsorbuje i čuva toplotu i potom je tokom vremena oslobađa da bi zagrevao supstrat koji daje aerosol. Pasivni izmenjivač toplote može da bude napravljen od bilo kog odgovarajućeg materijala, kao što je metalni ili keramički materijal. Poželjno je da materijal ima veliki toplotni kapacitet (razuman materijal za čuvanje toplote), ili je materijal sposoban da apsorbuje i potom putem reverzibilnog procesa otpušta toplotu, kao što je proces promene faze na visokoj temperaturi. Odgovarajući materijali za čuvanje toplote nastale promenom temperature obuhvataju silika gel, glinicu, ugljenik, stakleni mat, stakleno vlakno, minerale, metal ili leguru kao što je aluminijumska, srebrna ili olovna, i celulozni materijal. Ostali odgovarajući materijali koji oslobađaju toplotu putem reverzibilne promene agregatnog stanja obuhvataju parafin, natrijum acetat, naftalin, vosak, polietilen oksid, metal, metalnu so, smešu eutektičkih soli ili leguru.

Izmenjivač toplote može da bude organizovan tako da bude u direktnom kontaktu sa supstratom koji daje aerosol koji se prenosi iz skladišnog dela i da može uskladištenu toplotu da prenese direktno na supstrat koji daje aerosol. Alternativno, toplota uskladištena u pasivnom izmenjivaču toplote ili rezervoaru toplote može da bude preneta na supstrat koji daje aerosol pomoću provodnika toplote, kao što je metalna cev.

Najmanje jedan grejni element može da zagreva supstrat koji daje aerosol putem kondukcije. Grejni element može bar delimično da bude u kontaktu sa supstratom koji daje aerosol. Alternativno, toplota sa grejnog elementa može da bude provedena u supstrat koji daje aerosol putem provodnika toplote.

Alternativno, bar jedan grejni element može da prenosi toplotu na dolazeći okolni vazduh koji je tokom upotrebe povučen kroz uređaj za proizvodnju aerosola i koji zauzvrat strujanjem zagreva supstrat koji daje aerosol. Okolni vazduh može da bude zagrejan pre prolaska kroz supstrat koji daje aerosol. Alternativno, okolni vazduh može da bude prvo povučen kroz supstrat koji daje aerosol i potom zagrejan.

Međutim, pronalazak nije ograničen na isparivače sa grejačem nego može da bude upotrebljen u uređajima za proizvodnju aerosola i sistemima u kojima se para i rezultujući aerosol proizvode pomoću mehaničkih isparivača, na primer ali se ne ograničavajući na piezo isparivač ili raspršivač koji koristi tečnost pod pritiskom.

Ako isparivač sadrži električni grejač, poželjno je da porozni materijal sadrži elektrootporni materijal. Poželjno je da se električna struja isporučuje grejnom elementu ili elementima dok grejni element ili elementi ne dostigne temperaturu od između približno 200 °C i 440 °C. To je u suprotnosti sa konvencionalnim cigaretama u kojima temperatura sagorevanja duvana i omota cigarete može da dostigne 800 °C. Dakle, izraz „toplotno otporan” u ovom opisu se odnosi na materijal koji je sposoban da podnosi temperature veće od približno 200 °C, ili još poželjnije od približno 250 °C, ili čak još poželjnije sve do približno 440 °C, bez primetnog razgrađivanja. Primer odgovarajućeg materijala je keramika.

Dakle, sledeća prednost ove realizacije pronalaska je da porozni materijal može da spreči toplotna oštećenja na kapilarnom materijalu. Porozni materijal može takođe da obezbedi poboljšano, jednako raspoređivanje toplote. To može da pomogne dobijanje postojanog aerosola. Odgovarajući elektootporni materijali mogu da budu skupi. Međutim, kapilarni materijal treba da podnosi samo temperature na kapilarno-poroznoj vezi, zato što porozni materijal obezbeđuje toplotnu barijeru između kapilarnog materijala i električnog grejača. Te temperature su niže nego one na grejnom elementu ili elementima. Otuda može da bude upotrebljena manja količina potencijalno skupog elektrootpornog materijala. To smanjuje troškove proizvodnje. Materijal otporan na toplotu obezbeđuje izolaciju između grejača i kapilarnog materijala.

Poželjno je da porozni materijal sadrži elektroizolacioni materijal. Ako isparivač sadrži električni grejač to sprečava bilo kakav kratak spoj grejnih elemenata.

U jednoj realizaciji, porozni materijal se jednostavno sastoji od sloja poroznog materijala između isparivača i kapilarnog materijala. U alternativnoj realizaciji, porozni materijal sadrži oblogu od poroznog materijala preko isparivača. U alternativnoj realizaciji, isparivač je postavljen unutar poroznog člana, porozni član sadrži porozni materijal. Dakle, isparivač je postavljen unutar poroznog člana i deo poroznog člana između isparivača i kapilarnog materijala formira porozni materijal. Isparivač i porozni član mogu da budu integralno napravljeni. Izraz „integralno napravljen” označava da su i isparivač i porozni član zajedno napravljeni u jednom komadu.

U naročito poželjnoj realizaciji uređaj za proizvodnju aerosola radi na struju, isparivač sadrži električni grejač za zagrevanje supstrata koji daje aerosol, i električni grejač i porozni član, uključujući porozni materijal, su integralno napravljeni. U jednom rasporedu, električni grejač je postavljen unutar poroznog člana tako da, kad je porozni član pored kapilarnog materijala, deo poroznog člana između električnog grejača i kapilarnog materijala formira porozni materijal. U toj realizaciji, porozni član sadrži elektrootporni materijal.

U jednoj realizaciji, kapilarni materijal sadrži izduženo kapilarno telo za prenošenje tečnog supstrata koji daje aerosol od dela za skladištenje tečnosti prema isparivaču, kapilarno telo ima prvi kraj koji se proteže u deo za skladištenje tečnosti i drugi kraj nasuprot prvom kraju, pri čemu je isparivač organizovan da isparava tečni supstrat koji daje aerosol u drugom kraju kapilarnog tela.

U ovoj realizaciji, prilikom upotrebe, tečnost se kapilarnom akcijom prenosi od dela za skladištenje tečnosti od prvog kraja kapilarnog tela prema drugom kraju kapilarnog tela. Porozni materijal je obezbeđen između drugog kraja kapilarnog tela i isparivača. Tečnost u drugom kraju kapilarnog tela i u poroznom materijalu se pretvara u paru da bi se dobila prezasićena para. Kapilarno telo može da ima oblik fitilja. Kapilarno telo može da sadrži vlakna ili niti generalno poravnate u podužnom pravcu uređaja ili sistema za proizvodnju aerosola. Alternativno, kapilarno telo može da sadrži materijal nalik sunđeru ili peni formiran u obliku štapića. Štapić može da se proteže duž podužnog pravca uređaja ili sistema za proizvodnju aerosola.

U poželjnoj realizaciji kapilarni materijal sadrži izduženo kapilarno telo za prenošenje tečnog supstrata koji daje aerosol od dela za skladištenje tečnosti, kapilarno telo ima prvi kraj koji se proteže u deo za skladištenje tečnosti i drugi kraj nasuprot prvom kraju, i isparivač sadrži električni grejač organizovan da zagreva tečni supstrat koji daje aerosol u drugom kraju kapilarnog tela. Porozni materijal je obezbeđen između drugog kraja kapilarnog tela i električnog grejača. Kad je grejač uključen, tečnost na drugom kraju kapilarnog tela i u poroznom materijalu se pomoću grejača pretvara u paru da bi se dobila prezasićena para.

U jednoj realizaciji porozni materijal sadrži rukavac poroznog materijala koji suštinski okružuje drugi kraj kapilarnog tela.

Rukavac poroznog materijala može u dovoljnoj meri da okružuje drugi kraj kapilarnog tela tako da kapilarno telo nije u kontaktu sa isparivačem. To je naročito važno kad isparivač sadrži električni grejač, s obzirom da kapilarni materijal možda neće biti otporan na toplotu. Rukavac poroznog materijala može da obezbedi zaštitu i oslonac za kapilarno telo. Porozni rukavac ne mora da okružuje celo kapilarno telo, sve dok porozni rukavac sprečava bilo kakav kontakt između kapilarnog tela i isparivača koji može da ošteti kapilarno telo.

Alternativno ili dodatno, porozni materijal može da sadrži kapicu od poroznog materijala koja suštinski pokriva drugi kraj kapilarnog tela.

Kapica od poroznog materijala može u dovoljnoj meri da pokriva drugi kraj kapilarnog tela tako da kapilarno telo nije u kontaktu sa isparivačem. To je naročito važno kad isparivač sadrži električni grejač, s obzirom da kapilarni materijal možda neće biti otporan na toplotu. Kapica od poroznog materijala može da obezbedi zaštitu i oslonac za kapilarno telo. Na primer, ako kapilarno telo sadrži mnoštvo vlakana ili niti, kapica od poroznog materijala može da smanji verovatnoću cepanja ili lomljenja kapilarnog tela. Porozna kapica ne mora da pokriva celo kapilarno telo, sve dok porozna kapica sprečava bilo kakav kontakt između kapilarnog tela i isparivača koji može da ošteti kapilarno telo.

U jednoj naročito poželjnoj realizaciji, uložak sadrži usnik; električni izvor napajanja i električno kolo su raspoređeni u uređaju; kapilarni materijal sadrži izduženo kapilarno telo za prenošenje supstrata koji daje aerosol od dela za skladištenje tečnosti, kapilarno telo ima prvi kraj koji se proteže u skladišni deo i drugi kraj nasuprot prvom kraju; isparivač sadrži električni grejač, koji može da se poveže na napajanje električnom energijom, za zagrevanje supstrata koji daje aerosol u drugom kraju kapilarnog tela; i skladišni deo, kapilarno telo i električni grejač su raspoređeni u ulošku.

Skladišni deo, i po izboru kapilarno telo i grejač, može da bude uklonjiv iz sistema za proizvodnju aerosola kao jedinstvena komponenta.

U jednoj realizaciji, skladišni deo obuhvata unutrašnji prolaz, isparivač se proteže kroz bar deo unutrašnjeg prolaza u skladišnom delu, i kapilarni materijal sadrži kapilarnu vezu koja bar delimično oblaže unutrašnji prolaz.

U ovoj realizaciji, prilikom upotrebe, tečnost se kapilarnom akcijom prenosi od dela za skladištenje tečnosti kroz kapilarnu vezu koja oblaže unutrašnji prolaz. Unutrašnja strana kapilarne veze je poželjno u kontaktu sa tečnim supstratom koji daje aerosol u delu za skladištenje tečnosti. Porozni materijal je obezbeđen između spoljašnje strane kapilarne veze i isparivača. Tečnost blizu spoljašnje strane kapilarne veze i u poroznom materijalu se pretvara u paru da bi se dobila prezasićena para. Kapilarna veza može da sadrži bilo koji odgovarajući kapilarni materijal formiran u oblik cevi. Cev od kapilarnog materijala može da se proteže delom dužine ili celom dužinom unutrašnjeg prolaza u delu za skladištenje tečnosti.

U poželjnoj realizaciji, deo za skladištenje tečnosti ima unutrašnji prolaz, isparivač sadrži električni grejač koji se proteže kroz bar deo unutrašnjeg prolaza u delu za skladištenje tečnosti i kapilarni materijal sadrži kapilarnu vezu koja bar delimično oblaže unutrašnji prolaz, pri čemu je električni grejač organizovan da zagreva tečni supstrat koji daje aerosol blizu spoljašnje strane kapilarne veze. Porozni materijal je obezbeđen između spoljašnje strane kapilarne veze i grejača. Kad je grejač uključen, tečnost blizu spoljašnje strane kapilarne veze se pomoću grejača pretvara u paru da bi se dobila prezasićena para.

U toj realizaciji, poželjno, porozni materijal sadrži cev od poroznog materijala unutar kapilarne veze, koja oblaže ili delimično oblaže unutrašnji prolaz dela za skladištenje tečnosti.

Cev od poroznog materijala može da bude postavljena tako da unutrašnja strana kapilarne veze nije u kontaktu sa isparivačem. To je naročito važno kad isparivač sadrži električni grejač, s obzirom da kapilarni materijal kapilarne veze može da ne bude otporan na toplotu. Porozni materijal treba da deluje kao barijera samo u blizini isparivača.

U jednoj naročito poželjnoj realizaciji uložak sadrži usnik; električni izvor napajanja i električno kolo su raspoređeni u uređaju; deo za skladištenje tečnosti ima unutrašni prolaz; isparivač sadrži električni grejač za zagrevanje tečnog supstrata koji daje aerosol, koji može da se poveže na napajanje električnom energijom i koji se proteže kroz bar deo unutrašnjeg prolaza u delu za skladištenje tečnosti; kapilarni materijal sadrži kapilarnu vezu koja bar delimično oblaže unutrašnji prolaz; i deo za skladištenje tečnosti, kapilarna veza i električni grejač su raspoređeni u ulošku.

Deo za skladištenje tečnosti, i po izboru kapilarna veza i grejač, može da bude uklonjiv iz sistema za proizvodnju aerosola kao pojedinačna komponenta.

Poželjno je da tečni supstrat koji daje aerosol ima fizička svojstva, na primer tačku ključanja i pritisak pare, odgovarajuća za primenu u uređaju za proizvodnju aerosola ili ulošku ili sistemu. Ako je temperatura ključanja previsoka, tečnost možda neće moći da isparava, ali ako je temperatura ključanja preniska tečnost može olako da isparava. Poželjno je da tečnost sadrži duvanski materijal koji sadrži isparljiva jedinjenja duvanske arome koja se posle zagrevanja oslobađaju iz tečnosti. Alternativno ili pored toga, tečnost može da sadrži neduvanski materijal. Tečnost može da obuhvata vodene rastvore, nevodene rastvarače kao što je etanol, biljne ekstrakte, nikotin, prirodne ili veštačke arome ili bilo koju njihovu kombinaciju. Poželjno je da tečnost dalje sadrži stvarač aerosola. Primeri odgovarajućih stvarača aerosola su glicerin i propilen-glikol.

Uređaj za proizvodnju aerosola ili uložak može da sadrži bar jedan otvor za dovod vazduha. Uređaj za proizvodnju aerosola ili uložak može da sadrži bar jedan otvor za odvod vazduha. Uređaj za proizvodnju aerosola ili uložak može da sadrži komoru za dobijanje aerosola između otvora za dovod vazduha i otvora za odvod vazduha kako bi se definisao put protoka vazduha od otvora za dovod vazduha prema otvoru za odvod vazduha preko komore za dobijanje aerosola da bi preneo aerosol do otvora za odvod vazduha i u korisnikova usta. U realizacijama u kojima deo za skladištenje tečnosti sadrži unutrašnji prolaz, poželjno put protoka vazduha od otvora za dovod vazduha prema otvoru za odvod vazduha prolazi kroz unutrašnji prolaz. Komora za dobijanje aerosola samo pomaže ili olakšava proizvodnju aerosola.

Uređaj za proizvodnju aerosola može da radi na struju i može takođe da sadrži izvor električnog napajanja. Uređaj za proizvodnju aerosola pored toga može da sadrži električno kolo. U jednoj realizaciji, električno kolo sadrži senzor za otkrivanje protoka vazduha što ukazuje da je korisnik povukao dim. U tom slučaju, poželjno je da električno kolo bude podešeno tako da obezbedi isparivaču puls električne struje kad senzor oseti da korisnik povlači dim. Poželjno je da vreme trajanja impulsa električne struje bude unapred određeno u zavisnosti od količine tečnosti za koju se želi da bude pretvorena u paru. Poželjno je da za ovu svrhu električno kolo može da se programira. Alternativno, električno kolo može da sadrži prekidač koji korisnik može ručno da kontroliše da bi inicirao dim. Poželjno je da vreme trajanja impulsa električne struje bude unapred određeno u zavisnosti od količine tečnosti za koju se želi da bude pretvorena u paru. Poželjno je da za ovu svrhu električno kolo može da se programira.

Poželjno je da uređaj ili uložak ili sistem sadrži kućište. Poželjno je da kućište bude izduženo. Ako uređaj za proizvodnju aerosola ili uložak obuhvata izduženo kapilarno telo, podužna osa kapilarnog tela i podužna osa kućišta mogu da budu suštinski paralelne. U jednoj realizaciji, kućište obuhvata uklonjivi umetak koji sadrži deo za skladištenje tečnosti, kapilarno telo i grejač. U toj realizaciji, ti delovi mogu da se uklone iz kućišta kao jedinstvena komponenta. To može, na primer, da bude korisno za ponovno punjenje ili zamenu skladišnog dela.

Kućište može da se sastoji od bilo kog odgovarajućeg materijala ili kombinacije materijala. Primeri odgovarajućih materijala obuhvataju metale, legure, plastične ili kompozitne materijale koji sadrže jedan ili više tih materijala ili termoplastike pogodne za prehrambenu ili farmaceutsku upotrebu, na primer polipropilen, polietaretarketon (PEEK) i polietilen. Poželjno je da materijal bude lak i da nije krt.

Poželjno je da uređaj za proizvodnju aerosola i uložak budu prenosiv, i pojedinačno i zajedno. Poželjno je da korisnik može višekratno da koristi uređaj. Poželjno je da korisnik može da odbaci uložak, na primer kad nema više tečnosti u skladišnom delu za čuvanje tečnosti. Uređaj za proizvodnju aerosola i uložak zajedno mogu da oforme sistem za proizvodnju aerosola koji je sistem za pušenje i koji može da ima veličinu uporedivu sa konvencionalnom cigarom ili cigaretom. Sistem za pušenje može da ima ukupnu dužinu između približno 30 mm i približno 150 mm. Sistem za pušenje može da ima spoljni prečnik između približno 5 mm i približno 30 mm.

Poželjno je da sistem za proizvodnju aerosola bude sistem za pušenje koji radi na struju. U skladu sa pronalaskom, takođe je obezbeđen sistem za proizvodnju aerosola koji sadrži: deo za skladištenje supstrata koji daje aerosol; isparivač za zagrevanje supstrata koji daje aerosol da bi proizveo aerosol; kapilarni materijal za prenošenje, kapilarnom akcijom, supstrata koji daje aerosol iz dela za skladištenje prema isparivaču; i porozni materijal između kapilarnog materijala i isparivača. U ovoj realizaciji, sistem za proizvodnju aerosola ne sadrži zaseban uređaj i uložak.

U naročito poželjnoj realizaciji kapilarni materijal sadrži polipropilen i porozni materijal sadrži keramički materijal, na primer, glinicu (aluminijum oksid).

1

Karakteristike opisane u vezi sa jednim aspektom pronalaska mogu se takođe primeniti na drugi aspekt pronalaska.

Pronalazak će dalje biti opisan samo kroz primere, sa pozivanjem na prateće crteže, u kojima:

Crtež 1 prikazuje jedan primer sistema za proizvodnju aerosola

Crtež 2 je šematski poprečni presek prve realizacije uloška za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola da bi se dobio sistem za proizvodnju aerosola kao što je onaj prikazan na crtežu 1;

Crtež 3 je šematski poprečni presek druge realizacije uloška za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola da bi se dobio sistem za proizvodnju aerosola kao što je onaj prikazan na crtežu 1;

Crtež 4 je šematski poprečni presek treće realizacije uloška za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola da bi se dobio sistem za proizvodnju aerosola kao što je onaj prikazan na crtežu 1;

Crtež 5 je šematski poprečni presek četvrte realizacije uloška za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola da bi se dobio sistem za proizvodnju aerosola kao što je onaj prikazan na crtežu 1; i

Crtež 6 je grafik temperature u zavisnosti od vremena za tri konfiguracije sistema za proizvodnju aerosola.

Crtež 1 prikazuje jedan primer sistema za proizvodnju aerosola. Iako nije eksplicitno prikazano na crtežu 1, sistem za proizvodnju aerosola sadrži uređaj za proizvodnju aerosola, koji je poželjno za višekratnu upotrebu, u sprezi sa uloškom, koji je poželjno za jednokratnu upotrebu. Na crtežu 1, sistem je električni sistem za pušenje. Sistem 100 za pušenje na crtežu 1 sadrži kućište 101 čiji je prvi kraj uložak 103 a drugi kraj je uređaj 105. U uređaju je obezbeđen električni izvor napajanja u obliku baterije 107 i električno kolo 109 u obliku hardvera i sistem 111 za detektovanje povlačenja dima. U ulošku, obezbeđen je deo 113 za skladištenje koji sadrži tečnost 115, kapilarni materijal u obliku kapilarnog tela 117 i isparivač u obliku grejača 119. Treba zapaziti da je grejač samo šematski prikazan na crtežu 1. U primeru realizacije prikazane na crtežu 1, jedan kraj kapilarnog tela 117 se proteže u deo 113 za skladištenje tečnosti i drugi kraj kapilarnog tela 117 je okružen grejačem 119. Grejač je povezan na električno kolo preko veza 121, koje mogu da prolaze duž spoljašnjosti izvan dela 113 za skladištenje tečnosti (nije prikazano na crtežu 1). Kućište 101 takođe obuhvata otvor 123 za dovod vazduha, otvor 125 za odvod vazduha na kraju uloška, i komoru 127 za dobijanje aerosola.

Način rada prilikom upotrebe je sledeći. Tečnost 115 se prenosi kapilarnom akcijom od dela 113 za skladištenje tečnosti sa kraja kapilarnog tela 117 koji se proteže u deo za skladištenje tečnosti na drugi kraj kapilarnog tela koji je okružen grejačem 119. Kad korisnik povlači na otvoru 125 za odvod vazduha, okolni vazduh se uvlači kroz otvor 123 za dovod vazduha. U rasporedu prikazanom na crtežu 1, sistem 111 za detektovanje povlačenja dima otkriva povlačenje i aktivira grejač 119. Baterija 107 snabdeva električnom energijom grejač 119 da bi zagrejao kraj kapilarnog tela 117 okružen grejačem. Tečnost na tom kraju kapilarnog tela 117 grejač 119 pretvara u paru da bi se stvorila prezasićena para. U isto vreme, tečnost koja je isparila se nadomešćuje tečnošću koja se kapilarnom akcijom kreće duž kapilarnog tela 117. (Ovo se ponekad naziva „pumpanjem”.) Dobijena prezasićena para se meša i prenosi u vazdušnom toku sa otvora 123 za dovod vazduha. U komori 127 za dobijanje aerosola, para kondenzuje da bi se dobio aerosol koji može da se udiše i koji se prenosi prema otvoru 125 za odvod vazduha i u korisnikova usta.

U realizaciji prikazanoj na crtežu 1, hardver 109 i sistem 111 za detektovanje povlačenja dima poželjno mogu da se programiraju. Hardver 109 i sistem 111 za detektovanje povlačenja dima mogu da budu upotrebljeni za upravljanje procesom proizvodnje aerosola.

Crtež 1 prikazuje jedan primer sistema za proizvodnju aerosola u skladu sa predmetnim pronalaskom. Mnogi drugi primeri su takođe mogući. Sistem za proizvodnju aerosola samo mora da obuhvata ili primi tečni supstrat koji daje aerosol sadržan u skladišnom delu, isparivač za zagrevanje tečnog supstrata koji daje aerosol, kapilarni materijal za prenošenje tečnog supstrata koji daje aerosol prema isparivaču i neku vrstu poroznog materijala (biće objašnjeno u kasnijem tekstu u vezi sa crtežima 2 do 6) između kapilarnog materijala i isparivača. Na primer, sistem ne mora da radi na struju. Na primer, sistem ne mora da bude sistem za pušenje. Pored toga, isparivač ne mora da sadrži grejač, u tom slučaju drugi uređaj može da bude obuhvaćen da bi tečni supstrat koji daje aerosol pretvarao u paru. Na primer, konfiguracija kapilarnog materijala može da bude različita. Na primer, sistem za otkrivanje povlačenja dima ne mora da bude obezbeđen. Umesto toga uređaj može da radi putem ručnog aktiviranja, na primer korisnik prilikom povlačenja dima upotrebljava prekidač. Na primer, sveukupni oblik i veličina kućišta mogu da budu izmenjeni.

Kao što je prethodno razmotreno, u skladu sa pronalaskom, obezbeđen je porozni materijal između kapilarnog materijala i isparivača. Realizacije pronalaska, uključujući porozni materijal, će sada biti opisane sa pozivanjem na crteže 2 do 6. Realizacije se zasnivaju na primeru prikazanom na crtežu 1, mada se mogu primeniti na druge realizacije. Imajte na umu da su crteži 1 do 5 po prirodi šematski. Preciznije, prikazane komponente nisu obavezno date u razmeri ni pojedinačno niti u međusobnom odnosu.

Crtež 2 je šematski izgled prve realizacije uloška za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola da bi se dobio sistem za proizvodnju aerosola kao što je onaj prikazan na crtežu 1. Uložak 200 obuhvata skladišni deo 113, kapilarno telo 117 i grejač 119. Deo 113 za skladištenje tečnosti sadrži tečni supstrat 115 koji daje aerosol. Na crtežu 2, grejač 119 je u obliku grejne spirale, povezan na električno kolo (nije prikazano) preko električnih kontakata 121. Grejač 119 i električni kontakti 121 su šematski prikazani na crtežu 2 i električne veze mogu da prolaze duž spoljašnjeg dela 113 za skladištenje tečnosti iako to nije prikazano na crtežu 2. Dalje je obezbeđen porozni materijal u obliku poroznog rukavca 201 koji okružuje kraj kapilarnog tela 117 koji štrči iz dela 113 za skladištenje tečnosti.

Porozni rukavac 201 obezbeđuje noseću strukturu za kapilarno telo 117. Poželjno je da porozni rukavac 201 bude od čvrstog materijala. Dakle, porozni rukavac 201 sprečava ili smanjuje izvesnost oštećenja kapilarnog tela 117, na primer cepanje, savijanje ili spljoštavanje. Porozni rukavac 201 može da bude zadržan u položaju užlebljenjem u kućište ili drugi deo uređaja za proizvodnju aerosola ili uložak, kad je uložak sklopljen sa uređajem za proizvodnju aerosola. Porozni rukavac 201 poželjno sadrži elektrootporni materijal koji može da zaštiti kapilarno telo 117 od mogućih toplotnih oštećenja izazvanih grejačem. Otuda se porozni rukavac ponaša kao toplotna barijera. Porozni rukavac 201 može takođe da poboljša raspoređivanje toplote. Porozni rukavac 201 može da postane efikasniji u prenosu tečnosti kako se sistem za proizvodnju aerosola zagreva. Na crtežu 2, veličina poroznog rukavca 201 je mala u poređenju sa veličinom kapilarnog tela 117. Otuda može da bude potrebna samo mala količina materijala otpornog na toplotu. S obzirom da materijal otporan na toplotu može da bude skup, to smanjuje troškove proizvodnje. U ovoj realizaciji, porozni rukavac 201 sadrži elektroizolacioni materijal tako da ne izazove kratak spoj preko spirala grejača.

Na crtežu 2, porozni rukavac 201 ne pokriva terminalni kraj kapilarnog tela 117. Mada na crtežu 2 porozni rukavac 201 okružuje ceo kraj kapilarnog tela koji viri iz dela 113 za skladištenje tečnosti, porozni rukavac može samo da pokriva kapilarno telo u blizini grajača 119, tako da spreči toplotno oštećenje na kapilarnom telu 117. Potreban prečnik poroznog rukavca 201 će zavisiti od veličine kapilarnog tela 117 i dela 113 za skladištenje tečnosti. Potrebna dužina poroznog rukavca 201 će zavisiti od veličine grajača 119 koja će s druge strane zavisiti od željene količine tečnosti predviđene za isparavanje. Potrebna debljina poroznog rukavca 201 će zavisiti od potrebnih izolacionih svojstava i poroznosti.

Crtež 3 je šematski izgled druge realizacije uloška za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola da bi se dobio sistem za proizvodnju aerosola kao što je onaj prikazan na crtežu 1. Uložak 300 obuhvata skladišni deo 113, kapilarno telo 117 i grejač 119. Deo 113 za skladištenje tečnosti sadrži tečni supstrat 115 koji daje aerosol. Kao na crtežu 2, na crtežu 3, grejač 119 je u obliku grejne spirale, povezan na električno kolo (nije prikazano) preko električnih kontakata 121. Grejač 119 i električni kontakti 121 su šematski prikazani na crtežu 3 i električne veze mogu da prolaze duž spoljašnjeg dela 113 za skladištenje tečnosti iako to nije prikazano. Dalje je obezbeđen porozni materijal u obliku porozne kapice 301 koja okružuje kraj kapilarnog tela 117 koji viri iz dela 113 za skladištenje tečnosti i pokriva terminalni kraj kapilarnog tela 117.

1

Porozna kapica 301 obezbeđuje noseću strukturu za kapilarno telo 117. Poželjno je da porozna kapica 301 bude od krutog materijala. Dakle, porozna kapica 301 sprečava ili smanjuje izvesnost oštećenja kapilarnog tela 117,na primer cepanje, savijanje ili spljoštavanje. Preciznije, zato što je terminalni kraj kapilarnog tela 117 pokriven, šansa za cepanje kapilarnog materijala je značajno smanjena. Porozna kapica 301 može da bude zadržana u položaju užlebljenjem u kućište ili drugi deo uređaja za proizvodnju aerosola ili uložak, kad je uložak sklopljen sa uređajem za proizvodnju aerosola. Porozna kapica 301 poželjno sadrži elektrootporni materijal koji može da zaštiti kapilarno telo 117 od mogućih toplotnih oštećenja izazvanih grejačem. Dakle, porozna kapica se ponaša kao toplotna barijera. Porozna kapica 301 može takođe da poboljša raspoređivanje temperature. Porozna kapica 301 može da postane efikasnija u prenošenju tečnosti kako se sistem za proizvodnju aerosola zagreva. Na crtežu 3, veličina porozne kapice 301 je mala u poređenju sa veličinom kapilarnog tela 117. Otuda može da bude potrebna samo mala količina materijala otpornog na toplotu. S obzirom da materijal otporan na toplotu može da bude skup, to smanjuje troškove proizvodnje. U ovoj realizaciji, porozna kapica 301 sadrži elektroizolacioni materijal tako da ne izaziva kratak spoj preko spirala grejača.

Na crtežu 3 porozna kapica 301 okružuje ceo kraj kapilarnog tela koji viri iz dela 113 za skladištenje tečnosti i takođe pokriva terminalni kraj kapilarnog tela 117. Međutim, porozna kapica može da pokriva kapilarno telo samo u blizini grajača 119, tako da spreči toplotno oštećenje kapilarnog tela 117. Potreban prečnik porozne kapice 301 će zavisiti od veličine kapilarnog tela 117 i dela 113 za skladištenje tečnosti. Potrebna dužina porozne kapice 301 će zavisiti od veličine grajača 119 koja će s druge strane zavisiti od željene količine tečnosti predviđene za isparavanje. Potrebna debljina porozne kapice 301 će zavisiti od potrebnih izolacionih svojstava i poroznosti.

Crtež 4 je šematski izgled treće realizacije uloška za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola da bi se dobio sistem za proizvodnju aerosola kao što je onaj prikazan na crtežu 1. Uložak 400 obuhvata deo 113 za skladištenje tečnosti i kapilarno telo 117 i, kao na crtežima 2 i 3, deo 113 za skladištenje tečnosti sadrži tečni supstrat 115 koji daje aerosol. Dalje je obezbeđen porozni član 401 koji okružuje kraj kapilarnog tela 117 koji viri iz dela 113 za skladištenje tečnosti. Grejna oštrica ili oštrice 403 su postavljene unutar poroznog člana 401. Deo poroznog člana 401 između oštrice ili oštrica 403 grejača i kapilarnog tela 117 čini porozni materijal 405. Oštrice grajača 403 su povezane na električno kolo (nije prikazano) preko električnih kontakata 121. Oštrice grajača 403 i električni kontakti 121 su šematski prikazani na crtežu 4 i električne veze mogu da prolaze duž spoljašnjeg dela 113 za skladištenje tečnosti iako to nije prikazano.

Porozni član 401 obezbeđuje noseću strukturu za kapilarno telo 117. Poželjno je da porozni član 401 bude od krutog materijala. Dakle, porozni član 401 sprečava ili smanjuje izvesnost oštećenja kapilarnog tela 117, na primer cepanje, savijanje ili spljoštavanje. Porozni član 401 može da bude zadržan u poziciji užlebljenjem u kućište ili drugi deo uređaja za proizvodnju aerosola ili uložak, kad je uložak sklopljen sa uređajem za proizvodnju aerosola. Porozni član 401 poželjno sadrži elektrootporni materijal koji može da zaštiti kapilarno telo 117 od toplotnog oštećenja izazvanog oštricom ili oštricama 403 grejača. Dakle, deo 405 poroznog člana 401 između oštrice grajača 403 i kapilarno telo 117 se ponaša kao toplotna barijera. Porozni član 401 može takođe da poboljša raspoređivanje toplote. Porozni član 401 može da postane efikasniji u prenošenju tečnosti kako se sistem za proizvodnju aerosola zagreva. Na crtežu 4, veličina poroznog člana 401 je mala u poređenju sa veličinom kapilarnog tela 117. Otuda može da bude potrebna samo mala količina materijala otpornog na toplotu. S obzirom da materijal otporan na toplotu može da bude skup, to smanjuje troškove proizvodnje. U ovoj realizaciji, porozni član 401 sadrži elektroizolacioni materijal tako da ne izaziva kratak spoj preko oštrice ili oštrica grejača.

Na crtežu 4 porozni član 401 okružuje ceo kraj kapilarnog tela koji viri iz dela 113 za skladištenje tečnosti. Međutim, porozni član 401 može da bude kraći od izloženog dela kapilarnog tela. Na crtežu 4 porozni član 401 ne pokriva terminalni kraj kapilarnog tela 117, mada je moguće da porozni član 401 pokriva terminalni kraj kapilarnog tela, kao u realizaciji prikazanoj na crtežu 3. Grejne oštrice 403 mogu da budu bilo kog odgovarajućeg oblika za zagrevanje tečnog supstrata koji daje aerosol u kapilarnom telu 117 i poroznom članu 401. Potreban prečnik poroznog člana 401 će zavisiti od veličine kapilarnog tela 117 i dela 113 za skladištenje tečnosti. Potrebna dužina poroznog člana 401 će zavisiti od veličine i oblika oštrica grejača, koji će s druge strane zavisiti od željene količine tečnosti predviđene za isparavanje. Potrebna debljina poroznog člana 401, preciznije poroznog materijala 405, će zavisiti od potrebnih izolacionih svojstava i poroznosti. Poželjno je da grejne oštrice 403 i porozni član 401 budu integralno napravljeni, to jest, izrađeni zajedno u jednom komadu. To pojednostavljuje proizvodnju.

Crtež 5 je šematski izgled četvrte realizacije uloška za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola da bi se dobio sistem za proizvodnju aerosola kao što je onaj prikazan na crtežu 1. Međutim, realizacija prikazana na crtežu 5 ima mnogo drugačiji oblik od uložaka prikazanih na crtežima 1 do 4. Na crtežu 5 uložak 500 sadrži skladišni deo 501, koji je u obliku posude sa unutrašnjim prolazom 503. Na crtežu 5 deo 501 za skladištenje tečnosti sadrži tečni supstrat 505 koji daje aerosol. Poželjno je da uložak bude čvrsto priljubljen uz uređaj za proizvodnju aerosola, i unutrašnji prolaz 503 čini deo puta za protok vazduha u otvor ili otvore 123 za dovod vazduha (pogledati Crtež 1) prema otvoru 125 za odvod vazduha (pogledati Crtež 1). Unutrašnji prolaz 503 je obložen ili delimično obložen kapilarnim materijalom u obliku kapilarne veze 507. Grejač 509 se proteže kroz unutrašnji prolaz 503. Na crtežu 5 grejač 509 je u obliku grejne spirale. Grejna spirala je povezana na električno kolo (nije prikazano) preko električnih kontakata (takođe nije prikazano). Dalje je obezbeđen porozni materijal u obliku

1

porozne cevi 511 koja oblaže ili delimično oblaže unutrašnji prolaz 503 i obezbeđuje barijeru između grejača 509 i kapilarne veze 507. Poželjno je da grejač 509 bude u kontaktu sa poroznom cevi 511 i poželjno porozna cev 511 je u kontaktu sa kapilarnom vezom 507. To osigurava dobar prenos tečnog supstrata koji daje aerosol od dela 501 za skladištenje tečnosti prema grejaču 509.

Rad realizacije prikazane na crtežu 5 je sličan radu realizacija prikazanih na crtežima 1 do 4. Prilikom upotrebe, tečni supstrat 505 koji daje aerosol se prenosi kapilarnom akcijom od dela 501 za skladištenje tečnosti sa strane kapilarne veze 507 koja je u kontaktu sa tečnošću na strani kapilarne veze 507 koja je u kontaktu sa poroznom cevi 511. Kad korisnik povlači na otvoru za odvod vazduha, okolni vazduh se uvlači kroz unutrašnji prolaz 503 i grejač 509 se aktivira. Grejač 509 zagreva tečni supstrat 505 koji daje aerosol u kapilarnoj vezi 507 i u poroznoj cevi 511, i porozna cev 511 štiti kapilarnu vezu 507 od toplotnog oštećenja. Tečnost se pretvara u paru da bi se dobila prezasićena para i, u isto vreme, tečnost se nadomešta drugom tečnošću koja se kreće kroz kapilarnu vezu 507 i u poroznu cev 511. Prezasićena para se meša sa i prenosi u vazdušnom toku kroz unutrašnji prolaz i u korisnikova usta.

Porozna cev 511 obezbeđuje noseću strukturu za kapilarnu vezu 507. Poželjno je da porozna cev 511 bude od krutog materijala. Dakle porozna cev 511 sprečava ili smanjuje izvesnost oštećenja kapilarne veze 507, na primer, cepanje ili deformisanje. Porozna cev 511 može takođe da pomogne osiguravanje ostanka kapilarne veze 507 na položaju u kojem oblaže unutrašnji prolaz 503. Porozna cev 511 poželjno sadrži elektrootporni materijal koji može da zaštiti kapilarnu vezu 507 od mogućeg toplotnog oštećenja izazvanog grejačem 509. Dakle, porozna cev 511 se ponaša kao toplotna barijera. Porozna cev 511 može takođe da poboljša raspoređivanje temperature. Porozna cev 511 može da postane efikasnija u prenošenju tečnosti kako se sistem za proizvodnju aerosola zagreva. Na crtežu 5 dužina porozne cevi 511 je mala u poređenju sa dužinom kapilarne veze 507. Otuda može da bude potrebna samo mala količina materijala otpornog na toplotu. S obzirom da materijal otporan na toplotu može da bude skup, to smanjuje troškove proizvodnje. U ovoj realizaciji porozna cev 511 može da sadrži elektroizolacioni materijal tako da ne izaziva kratak spoj preko spirala grejača.

Na crtežu 5 porozna cev 511 se ne proteže duž dužine dela 501 za skladištenje tečnosti i kapilarne veze 507, mada je to moguće. Porozna cev 511 može da se proteže duž bilo koje dužine dela 501 za skladištenje tečnosti i kapilarne veze 507 sve dok obezbeđuje barijeru za kapilarnu vezu 507 u blizini grajača 509. Potreban prečnik porozne cevi 511 će zavisiti od veličine unutrašnjeg prolaza 503 dela 501 za skladištenje tečnosti. Potrebna dužina porozne cevi 511 će zavisiti od veličine grajača 509 koja će s druge strane zavisiti od željene količine tečnosti predviđene za isparavanje. Potrebna debljina porozne cevi 511 će zavisiti od potrebnih izolacionih svojstava i poroznosti.

1

Realizacije ilustrovane na crtežima 2 do 5 obuhvataju kapilarni materijal i porozni materijal. Kapilarni materijal može da se sastoji od bilo kog odgovarajućeg materijala ili kombinacije materijala koji mogu da prenose tečni supstrat koji daje aerosol prema grejaču. Primeri odgovarajućih kapilarnih materijala obuhvataju sunđerasti ili penasti materijal, keramičke ili materijale na bazi ugljenika u obliku vlakana ili sinterovanih prahova, penasti metalni ili plastični materijal, vlaknasti materijal, na primer napravljen od upredenih ili istisnutih vlakana, kao što su vlakna od acetilovane celuloze, ili spojena poliolefin, polietilen, terilen ili polipropilen vlakna, najlonska vlakna ili keramike. Kapilarni materijal može da ima bilo koju odgovarajuću kapilarnost tako da može da se koristi sa tečnostima sa različitim fizičkim svojstvima.

Porozni materijal može da se sastoji od bilo kog odgovarajućeg materijala ili kombinacije materijala koji su propustljivi za tečni supstrat koji daje aerosol i omogućavaju tečnom supstratu koji daje aerosol da pređe iz kapilarnog materijala na grejač. Porozni materijal može da sadrži materijal koji je sam po sebi porozan, na primer keramički materijal kao što je glinica (aluminijum oksid). Alternativno, porozni materijal može da sadrži materijal sa mnoštvom napravljenih malih rupa da bi omogućio prelazak tečnog supstrata koji daje aerosol na isparivač. Porozni materijal može da sadrži hidrofilni materijal da bi se poboljšala raspodela i rasprostranjenost tečnog supstrata koji daje aerosol. Naročito poželjan materijal ili materijali će zavisiti od fizičkih svojstava tečnog supstrata koji daje aerosol. Primeri odgovarajućih materijala su kapilarni materijali, na primer sunđerasti ili penasti materijal, keramički ili materijali na bazi ugljenika u obliku vlakana ili sinterovanih prahova, penasti metalni ili plastični materijal, vlaknasti materijal, na primer napravljen od upredenih ili istisnutih vlakana, kao što su vlakna od acetilovane celuloze, ili spojena poliolefin, polietilen, terilen ili polipropilen vlakna, najlonska vlakna ili keramike. Porozni materijal može da ima bilo koju odgovarajuću poroznost tako da može da se koristi sa tečnostima sa različitim fizičkim svojstvima. U realizacijama ilustrovanim na crtežima 2 do 5, porozni materijal je zasebna komponenta. Međutim, mogu da budu predviđeni i drugi oblici poroznog materijala. Na primer, porozni materijal može da sadrži poroznu oblogu preko grejača ili dela grejača. Druge realizacije su takođe moguće.

Crteži 2 do 5 prikazuju primere uložaka za upotrebu sa uređajem za proizvodnju aerosola u skladu sa predmetnim pronalaskom. Drugi primeri su mogući. Poželjno je da uložak bude za jednokratnu upotrebu i da bude organizovan tako da radi sa uređajem za proizvodnju aerosola koji može da bude za višekratnu upotrebu. Uložak može da bude ponovo napunjen ili zamenjen kada se tečnost potroši. Dakle, kad se tečni supstrat koji daje aerosol u ulošku potroši, uložak može da bude bačen i zamenjen novim uloškom ili prazan uložak može da bude ponovo napunjen. Međutim, uređaj za proizvodnju aerosola može da bude dizajniran da ne radi u sprezi sa zasebnim uloškom. Umesto toga, uređaj za proizvodnju aerosola može da obuhvata ili primi tečni supstrat koji daje aerosol u skladišni deo i sadrži isparivač za zagrevanje tečnog

1

supstrata koji daje aerosol, kapilarni materijal za prenošenje tečnog supstrata koji daje aerosol prema isparivaču i porozni materijal između isparivača i kapilarnog materijala. Drugačije rečeno, uređaj za proizvodnju aerosola može da sadrži sve komponente opisane u vezi sa uloškom. Dodatno, uređaj za proizvodnju aerosola može da sadrži električno napajanje i električno kolo.

Na crtežima 1 do 5, isparivač sadrži električni grejač i porozni materijal štiti kapilarni materijal od toplotnog oštećenja. Porozni materijal takođe poboljšava raspoređivanje temperature što dovodi do postojanijeg dobijanja aerosola. U jednoj poželjnoj realizaciji, kapilarni materijal sadrži polipropilen i porozni materijal sadrži keramiku. Pronalazači predmetnog pronalaska su uporedili obrasce raspoređenosti temperature širom polipropilenskog kapilarnog materijala i keramičke toplotne barijere sa obrascima raspoređenosti temperature u aranžmanima bez poroznog materijala. Ako je kapilarni materijal polipropilen i nije obezbeđen porozni materijal, otkriveno je da, posle samo 2 s zagrevanja, temperature u kapilarnom materijalu prelaze temperaturu topljenja polipropilena. Temperature nisu homogene, imaju oštar gradijent temperature i vrele tačke. Dakle, iako bi polipropilen bio pogodan (i relativno jeftin) materijal za kapilarni materijal, on ne može da bude upotrebljen (bez poroznog materijala) s obzirom da bi se istopio. S druge strane, ako je kapilarni materijal keramika i nije obezbeđen porozni materijal, otkriveno je da, posle samo 2 s zagrevanja, temperature u kapilarnom materijalu ne prelaze temperaturu topljenja keramike (koja je mnogo viša od one za polipropilen). Dakle, keramika bi mogla da bude idealan materijal za kapilarni materijal, ali ona je relativno skupa. U skladu sa jednom realizacijom pronalaska, kapilarni materijal sadrži polipropilen, i obezbeđen je keramički porozni materijal. U toj realizaciji je otkriveno da je temperatura u polipropilenskom kapilarnom materijalu znatno niža od one otkrivene samo za polipropilenski kapilarni materijal, zato što keramička barijera štiti kapilarni materijal. Za temperature je takođe otkriveno da su prilično homogene. Dakle, veći deo potrebnog materijala može da bude (relativno jeftin) polipropilen, ali polipropilen može da bude keramičkom barijerom zaštićen od temperatura iznad njegove tačke topljenja.

Crtež 6 je grafik temperature ( ̊C) u zavisnosti od vremena zagrevanja (s) za svaku od prethodno opisanih konfiguracija. Crtež 6 prikazuje maksimalno dostignutu temperaturu posle 2 s zagrevanja. Kriva 601 je toplotna kriva konfiguracije sa polipropilenskim kapilarnim materijalom i bez poroznog materijala. Temperatura dostignuta u kapilarnom materijalu posle 2 s zagrevanja je blizu 400 ̊C. Kriva 603 je toplotna kriva konfiguracije sa keramičkim kapilarnim materijalom i bez poroznog materijala. Temperatura dostignuta u kapilarnom materijalu posle 2 s zagrevanja je manja od 100 ̊C. Kriva 605 je toplotna kriva realizacije pronalaska koja obuhvata polipropilenski kapilarni materijal zajedno sa keramičkom barijerom. Temperatura dostignuta u kapilarnom materijalu je približno samo 150 ̊C. Dakle, realizacija pronalaska je značajno smanjila maksimalnu temperaturu dostignutu u kapilarnom materijalu, dok se izbegava potreba za velikim količinama skupog keramičkog materijala.

1

Dakle, u skladu sa pronalaskom, uređaj za proizvodnju aerosola ili uložak ili sistem obuhvata porozni materijal između kapilarnog materijala i isparivača. Porozni materijal obezbeđuje noseću strukturu za kapilarni materijal, može da smanji troškove proizvodnje i, ako isparivač sadrži grejač, može da zaštiti kapilarni materijal od toplotnog oštećenja. Realizacije poroznih materijala su opisane sa pozivanjem na crteže 2 do 6. Karakteristike opisane u vezi sa jednom realizacijom mogu da budu primenljive i na druge realizacije.

1

Claims

PATENTNI ZAHTEVI

1. Uložak (200) koji sadrži:

supstrat (115) koji daje aerosol;

isparivač za zagrevanje supstrata (115) koji daje aerosol;

kapilarni materijal za prenošenje kapilarnom akcijom supstrata (115) koji daje aerosol prema isparivaču; naznačen

poroznim materijalom između kapilarnog materijala i isparivača.

2. Uložak (200) u skladu sa zahtevom 1, naznačen time što isparivač sadrži električni grejač (119) za zagrevanje supstrata (115) koji daje aerosol, a električni grejač (119) može da se poveže na električni izvor napajanja u uređaju (105) za proizvodnju aerosola.

3. Uložak (200) u skladu sa zahtevima 1 ili 2, naznačen time što porozni materijal sadrži materijal otporan na toplotu.

4. Uložak (200) u skladu sa zahtevom 3, naznačen time što materijal otporan na toplotu sadrži keramiku.

5. Uložak (200) u skladu sa bilo kojim zahtevom 1 do 4, dalje sadrži skladišni deo (113) za čuvanje supstrata (115) koji daje aerosol.

6. Uložak (200) u skladu sa zahtevom 5, naznačen time što kapilarni materijal sadrži izduženo kapilarno telo (117) za prenošenje supstrata (115) koji daje aerosol iz skladišnog dela (113) prema isparivaču, kapilarno telo (117) ima prvi kraj koji se proteže u skladišni deo (113) i drugi kraj nasuprot prvom kraju, i što je isparivač organizovan da isparava supstrat (115) koji daje aerosol u drugom kraju kapilarnog tela.

7. Uložak (200) u skladu sa zahtevom 5, naznačen time što skladišni deo (113) obuhvata unutrašnji prolaz, isparivač se proteže kroz bar deo unutrašnjeg prolaza u skladišnom delu (113), i kapilarni materijal sadrži kapilarnu vezu koja bar delimično oblaže unutrašnji prolaz.

8. Sistem (100) za proizvodnju aerosola koji obuhvata uređaj (105) za proizvodnju aerosola u saradnji sa uloškom (200) u skladu sa bilo kojim od zahteva 1 do 7.

2