RU2846608C2 - Система для генерирования аэрозоля и картридж для системы для генерирования аэрозоля с механизмом для скольжения для механического уплотнения - Google Patents

Abstract

Предложен картридж для системы, генерирующей аэрозоль. Картридж содержит первый элемент, содержащий резервуар, удерживающий образующий аэрозоль субстрат, и выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата; второй элемент, содержащий впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и узел, генерирующий аэрозоль; и механизм для скольжения, соединяющий первый элемент со вторым элементом и выполненный с возможностью обеспечения перемещения первого элемента из первого положения во второе положение относительно второго элемента. В первом положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата не выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат не мог проходить из первого элемента во второй элемент, а во втором положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат мог проходить из первого элемента во второй элемент. Также предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль (для генерирования аэрозоля), и картриджу для системы, генерирующей аэрозоль.

Во многих известных системах, генерирующих аэрозоль, образующий аэрозоль субстрат нагревается и испаряется с образованием пара. Пар охлаждается и конденсируется, образуя аэрозоль. В некоторых системах, генерирующих аэрозоль, таких как электрически нагреваемые курительные системы, этот аэрозоль затем вдыхается пользователем. Эти системы, генерирующие аэрозоль, часто содержат две части: картридж и орган управления. Орган управления содержит электронные компоненты для управления системой, генерирующей аэрозоль. Картриджи для систем, генерирующих аэрозоль, обычно содержат образующий аэрозоль субстрат и нагреватель для нагрева образующего аэрозоль субстрата. Картридж этого типа может содержать электрические контакты для электрического соединения нагревателя с органом управления. Образующий аэрозоль субстрат обычно представляет собой жидкость.

Некоторые картриджи известного уровня техники имеют одну или более съемных или хрупких перегородок для предотвращения утечки жидкого образующего аэрозоль субстрата перед использованием. Перегородки можно снять или разрушить, когда пользователь готов использовать картридж. Однако такие компоновки имеют ряд недостатков. Например, перегородки могут оказаться случайно снятыми или разрушенными во время транспортировки. После снятия или разрушения такой перегородки повторно уплотнить картридж может оказаться невозможным. Это может привести к утечке жидкого образующего аэрозоль субстрата до первого использования или между использованиями многоразового картриджа. Утечка жидкости может создавать помехи для электрических компонентов системы и/или привести к неудобствам для потребителя. Кроме того, такие компоновки могут быть сложными в обращении для потребителя и/или сложными в изготовлении.

Представляется желательным решить эти проблемы или по меньшей мере предоставить жизнеспособную альтернативу.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения для системы, генерирующей аэрозоль, предложен картридж. Картридж может содержать первый элемент, содержащий резервуар, удерживающий образующий аэрозоль субстрат и выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата. Картридж может содержать второй элемент, содержащий впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, и узел, генерирующий аэрозоль. Картридж может дополнительно содержать механизм для скольжения, соединяющий первый элемент со вторым элементом и выполненный с возможностью обеспечения перемещения первого элемента из первого положения во второе положение относительно второго элемента. В первом положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата могут быть не выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат не мог проходить из первого элемента во второй элемент. Во втором положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, могут быть выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат мог проходить из первого элемента во второй элемент.

Преимущественно невыровненные выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата в первом положении предотвращают сообщение по текучей среде между резервуаром и узлом, генерирующим аэрозоль, в первом положении. Это предотвращает контакт образующего аэрозоль субстрата с узлом, генерирующим аэрозоль, до того, как это потребуется. Образующий аэрозоль субстрат, находящийся в контакте с узлом, генерирующим аэрозоль, в течение длительных периодов времени, может привести к коррозии металлических частей узла, генерирующего аэрозоль.

Выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, могут быть образованы на противоположных параллельных стенках первого и второго элементов соответственно. В первом положении выпускное отверстие может быть не выровнено с впускным отверстием, а во втором положении выпускное отверстие может быть выровнено с впускным отверстием по оси, перпендикулярной параллельным стенкам.

Кроме того, механизм для скольжения может быть выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента только в поперечном направлении, ортогональном оси, перпендикулярной параллельным стенкам.

Первый элемент и второй элемент могут быть соединены с помощью механизма для скольжения. Преимущественно первый элемент и второй элемент контактируют друг с другом. Первый элемент может содержать по меньшей мере первую часть механизма для скольжения. Второй элемент может содержать по меньшей мере вторую часть механизма для скольжения. Первая часть механизма для скольжения может быть выполнена с возможностью вхождения в зацепление со второй частью механизма для скольжения. Первая часть механизма для скольжения может содержать выступ, а вторая часть механизма для скольжения может содержать углубление, входящее в зацепление с выступом. Механизм для скольжения может содержать линейные направляющие для скольжения. Вторая часть механизма для скольжения может содержать дорожку, а первая часть механизма для скольжения может содержать направляющую, входящую в зацепление с дорожкой. Альтернативно первая часть механизма для скольжения может содержать дорожку, а вторая часть механизма для скольжения может содержать направляющую, входящую в зацепление с дорожкой.

Первый элемент может дополнительно содержать первый канал для потока воздуха, содержащий первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха. Второй элемент может дополнительно содержать второй канал для потока воздуха, содержащий второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха.

В первом положении первое впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха могут быть не выровнены друг с другом, чтобы воздух не мог проходить между вторым каналом для потока воздуха и первым каналом для потока воздуха. Во втором положении первое впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха могут быть выровнены друг с другом, чтобы воздух мог проходить между вторым каналом для потока воздуха и первым каналом для потока воздуха.

Механизм для скольжения может быть выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента в поперечном направлении относительно продольной оси первого канала для потока воздуха.

Во втором положении элемент, генерирующий аэрозоль, может находиться в сообщении по текучей среде с первым каналом для потока воздуха.

Преимущественно в первом положении оба из выпускного отверстия и впускного отверстия для образующего аэрозоль субстрата, а также первое впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха не находятся в сообщении по текучей среде, таким образом образующий аэрозоль субстрат не может проходить между первым и вторым элементами.

Картридж может дополнительно содержать разрушаемый элемент, соединенный с первым элементом и вторым элементом. Разрушаемый элемент может быть выполнен с возможностью оказания сопротивления перемещению первого элемента. Разрушаемый элемент может быть выполнен с возможностью разрушения, если для его разрушения прилагается достаточное усилие. Преимущественно разрушаемый элемент может предотвратить случайное перемещение первого элемента до первого использования. Разрушаемый элемент может представлять собой хрупкое уплотнение.

В первом положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, может быть уплотнено вторым элементом. Это предотвращает утечку образующего аэрозоль субстрата, во второй элемент или за пределы картриджа. Предпочтительно картридж может дополнительно содержать уплотнительный элемент между первым элементом и вторым элементом. Уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью предотвращения утечки образующего аэрозоль субстрата, из первого элемента, когда первый элемент не находится во втором положении. Преимущественно это предотвращает потерю генерирующего аэрозоль субстрата или доступ пользователя к генерирующему аэрозоль субстрату если первый элемент не находится во втором положении. Уплотнительный элемент может быть прикреплен ко второму элементу. Уплотнительный элемент может представлять собой по существу плоский лист. Уплотнительный элемент может содержать эластомер или быть образованным из него. Например, уплотнительный элемент может содержать резину, кремний или термопластичный эластомер (TPE) или быть образован из них. Уплотнительный элемент может быть прикреплен ко второму элементу на стенке с впускным отверстием для образующего аэрозоль субстрата. Уплотнительный элемент может содержать по меньшей мере одно отверстие, позволяющее осуществлять перенос текучей среды, когда первый элемент находится во втором положении. Предпочтительно уплотнительный элемент представляет собой по существу плоский лист с первым отверстием поверх впускного отверстия для образующего аэрозоль субстрата, и вторым отверстием поверх второго выпускного отверстия для воздуха.

Первый элемент может содержать одно или более ребер. Одно или более ребер могут окружать выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата. Когда первый элемент находится в первом положении, выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата может быть уплотнено одним или более ребрами, прижимающимися к уплотнительному элементу. Предпочтительно одно или более ребер может также окружать первое впускное отверстие для воздуха. Когда первый элемент находится в первом положении, первое впускное отверстие для воздуха может быть уплотнено одним или более ребрами, прижимающимися к уплотнительному элементу. Одно или более ребер могут включать ребро, расположенное между выпускным отверстием для образующего аэрозоль субстрата, и первым впускным отверстием для воздуха. Ребро, расположенное между выпускным отверстием для образующего аэрозоль субстрата, и первым впускным отверстием для воздуха может преимущественно прижиматься к уплотнительному элементу и уплотнять выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, от первого впускного отверстия для воздуха. Это может предотвращать прохождение текучей среды непосредственно между первым впускным отверстием для воздуха и выпускным отверстием для образующего аэрозоль субстрата. Например, ребро, расположенное между выпускным отверстием для образующего аэрозоль субстрата, и первым впускным отверстием для воздуха, может прижиматься к уплотнительному элементу и предотвращать перемещение образующего аэрозоль субстрата из выпускного отверстия для образующего аэрозоль субстрата, непосредственно в первое впускное отверстие для воздуха.

Когда первый элемент находится во втором положении, одно или более ребер могут быть выровнены с первым и вторым отверстиями в уплотнительном элементе. Преимущественно это может позволить образующему аэрозоль субстрату проходить из первого элемента во второй элемент, а воздуху - проходить между вторым каналом для потока воздуха и первым каналом для потока воздуха. Преимущественно во втором положении ребро, расположенное между выпускным отверстием для образующего аэрозоль субстрата, и первым впускным отверстием для воздуха, может прижиматься к уплотнительному элементу между первым и вторым отверстиями уплотнительного элемента и уплотнять выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата от первого впускного отверстия для воздуха.

Альтернативно уплотнительный элемент может быть прикреплен к первому элементу, а второй элемент может содержать одно или более ребер.

Механизм для скольжения может быть выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента относительно второго элемента в одном направлении. Однонаправленное перемещение первого элемента может преимущественно предотвращать ненужное скольжение назад и вперед, которое может приводить к чрезмерному износу и, следовательно, к повреждению картриджа. Второй элемент может содержать храповой механизм, удерживающий первый элемент во втором положении. Альтернативно первый элемент может содержать храповой механизм, удерживающий первый элемент во втором положении.

Необязательно картридж может содержать блокирующий механизм, удерживающий первый элемент во втором положении. Это может преимущественно предотвратить случайное скольжение первого элемента относительно второго элемента во время использования.

Первый элемент может дополнительно содержать втягиваемый элемент, удерживающий первый элемент во втором положении, причем втягиваемый элемент выполнен с возможностью втягивания, когда он находится в первом положении, и выдвижения в полость во втором элементе, когда он находится во втором положении.

Второй элемент может содержать капиллярный материал, смежный с узлом, генерирующим аэрозоль. Капиллярный материал может находиться в сообщении по текучей среде с узлом, генерирующим аэрозоль. Капиллярный материал представляет собой материал, который активно передает жидкость от одного конца материала к другому. Капиллярный материал доставляет генерирующий аэрозоль субстрат в узел, генерирующий аэрозоль. Капиллярный материал может иметь волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон или нитей, или других трубок с узкими каналами. Волокна или нити могут быть по существу выровнены для передачи образующего аэрозоль субстрата к узлу, генерирующему аэрозоль. Альтернативно капиллярный материал может представлять собой губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала образует множество небольших каналов или трубок, по которым образующий аэрозоль субстрат может транспортироваться за счет капиллярного эффекта. Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примерами подходящих материалов являются губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластмассовый материал, волоконный материал, например, изготовленный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, сложнополиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Капиллярный материал может иметь любые подходящие капиллярность и пористость для использования с разными физическими свойствами образующих аэрозоль субстратов. Образующий аэрозоль субстрат имеет физические свойства, включающие, но без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые обеспечивают возможность транспортировки образующего аэрозоль субстрата через капиллярную среду за счет капиллярного эффекта.

Узел, генерирующий аэрозоль, может иметь первую сторону и вторую сторону. Первая сторона может быть противоположна второй стороне. Первая сторона может подвергаться воздействию второго канала для потока воздуха, а вторая сторона может подвергаться воздействию капиллярного материала. Узел, генерирующий аэрозоль, может содержать проницаемый для текучей среды материал. Текучая среда может проходить через проницаемый для текучей среды материал в виде жидкости или пара. Второй канал для потока воздуха может находиться в сообщении по текучей среде с капиллярным материалом через проницаемый для текучей среды узел, генерирующий аэрозоль.

Узел, генерирующий аэрозоль, может содержать нагревательный элемент. При нагреве образующего аэрозоль субстрата из образующего аэрозоль субстрата могут высвобождаться летучие соединения в виде пара. Пар может затем охлаждаться в потоке воздуха (например, в первом канале для потока воздуха) с образованием аэрозоля. Нагревательный элемент может содержать по существу плоский нагревательный элемент, что обеспечивает простое изготовление. Геометрически термин «по существу плоский» нагревательный элемент используется для обозначения нагревательного элемента, имеющего форму по существу двумерного топологического многообразия. Таким образом, по существу плоский нагревательный элемент проходит в двух направлениях по поверхности в значительно большей мере, чем в третьем измерении. В частности, размеры по существу плоского нагревательного элемента в двух измерениях в пределах поверхности по меньшей мере в пять раз больше, чем в третьем измерении, перпендикулярном этой поверхности. Примером по существу плоского нагревательного элемента является структура между двумя по существу воображаемыми параллельными поверхностями, при этом расстояние между этими двумя воображаемыми поверхностями по существу меньше, чем протяженность в пределах этих поверхностей. В некоторых вариантах осуществления по существу плоский нагревательный элемент является планарным. В других вариантах осуществления по существу плоский нагревательный элемент является изогнутым вдоль одного или более измерений, например, образуя куполообразную форму или мостовую форму.

Узел, генерирующий аэрозоль, может содержать проницаемую для текучей среды сетку. Нагревательный элемент может содержать множество промежутков или прорезей, которые проходят от второй стороны до первой стороны и через которые может проходить текучая среда. Нагревательный элемент может содержать множество электропроводящих нитей. Термин «нить» используется по всему описанию для обозначения электрического пути, расположенного между двумя электрическими контактами. Нить может произвольным образом разветвляться и расходиться на несколько путей или нитей соответственно, или несколько электрических путей могут сходиться в один путь. Нить может иметь круглую, квадратную, плоскую или любую другую форму поперечного сечения. Нить может быть расположена прямолинейным или криволинейным образом.

Нагревательный элемент может представлять собой массив нитей, например, расположенных параллельно друг другу. Предпочтительно нити могут образовывать сетку. Сетка может быть плетеной или неплетеной. Сетка может быть образована с использованием разных типов плетеных или решетчатых структур. Альтернативно электропроводящий нагревательный элемент состоит из массива нитей или ткани из нитей. Сетка, массив или ткань из электропроводящих нитей также могут характеризоваться своей способностью удерживать жидкость. Электропроводящие нити могут образовывать промежутки между нитями, и промежутки могут иметь ширину от 10 микрометров до 100 микрометров. Предпочтительно нити создают капиллярное действие в промежутках, так чтобы при использовании жидкость, предназначенная для испарения, втягивалась в промежутки, увеличивая площадь контакта между нагревательным элементом и жидким субстратом, образующим аэрозоль.

Электропроводящие нити могут образовывать сетку размером от 60 до 240 нитей на сантиметр (+/- 10 процентов). Предпочтительно плотность сетки составляет от 100 до 140 нитей на сантиметры (+/- 10 процентов). Более предпочтительно плотность сетки составляет приблизительно 115 нитей на сантиметр. Ширина промежутков может составлять от 100 микрометров до 25 микрометров, предпочтительно от 80 микрометров до 70 микрометров, более предпочтительно приблизительно 74 микрометра. Процентная доля открытой площади сетки, которая является отношением площади промежутков к общей площади сетки, может составлять от 40 процентов до 90 процентов, предпочтительно от 85 процентов до 80 процентов, более предпочтительно приблизительно 82 процента.

Электропроводящие нити могут иметь диаметр от 8 микрометров до 100 микрометров, предпочтительно от 10 микрометров до 50 микрометров, более предпочтительно от 12 микрометров до 25 микрометров и наиболее предпочтительно приблизительно 16 микрометров. Нити могут иметь круглое поперечное сечение или могут иметь сплющенное поперечное сечение.

Площадь сетки, массива или ткани из электропроводящих нитей может быть небольшой, например, меньшей или равной 50 квадратным миллиметрам, предпочтительно меньшей или равной 25 квадратным миллиметрам, более предпочтительно приблизительно 15 квадратным миллиметрам. Размер выбирается так, чтобы включить нагревательный элемент в удерживаемую рукой систему. Использование размеров сетки, массива или ткани из электропроводящих нитей, составляющих менее или равных 50 квадратным миллиметрам, снижает величину общей мощности, требуемой для нагрева сетки, массива или ткани из электропроводящих нитей, при этом все еще обеспечивая достаточный контакт сетки, массива или ткани из электропроводящих нитей с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Сетка, массив или ткань из электропроводящих нитей может, например, иметь прямоугольную форму с длиной, составляющей от 2 миллиметров до 10 миллиметров, и шириной, составляющей от 2 миллиметров до 10 миллиметров. Предпочтительно сетка имеет размеры приблизительно 5 миллиметров на 3 миллиметра.

Узел, генерирующий аэрозоль, может быть выполнен с возможностью резистивного нагрева. Иначе говоря, элемент, генерирующий аэрозоль, может быть выполнен с возможностью генерирования тепла, когда электрический ток проходит через нагревательный элемент. Нагревательный элемент или его части могут содержать любой материал с подходящими электрическими и механическими свойствами, например, подходящий электрически резистивный материал, или быть образованы из него. Подходящие материалы включают, но без ограничения: полупроводники, например, легированную керамику, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы.

Примеры подходящих металлических сплавов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Денвер, Колорадо. В композитных материалах электрически резистивный материал необязательно может быть встроен, инкапсулирован в изоляционный материал или покрыт им или наоборот, в зависимости от кинетики передачи энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагревательный элемент или его части могут содержать металлическую травленую фольгу, изолированную между двумя слоями инертного материала. В этом случае инертный материал может содержать Kapton®, фольгу, полностью состоящую из полиимида или слюды. Kapton® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Уилмингтон, Делавэр 19898, Соединенные Штаты Америки. Комбинацию материалов можно использовать для улучшения управления сопротивлением по существу плоского нагревательного элемента. Например, материалы с высоким собственным сопротивлением могут комбинироваться с материалами с низким собственным сопротивлением. Это может являться преимуществом, если один из материалов является более предпочтительным по другим причинам, например, из-за стоимости, обрабатываемости или других физических и химических параметров. Преимущественно по существу плоская компоновка нитей с увеличенным сопротивлением снижает паразитные потери.

Преимущественно нагреватели с высоким удельным сопротивлением обеспечивают возможность более эффективного использования энергии батареи.

Предпочтительно нити изготовлены из проволоки. Более предпочтительно проволока изготовлена из металла, наиболее предпочтительно изготовлена из нержавеющей стали.

Предпочтительно электрическое сопротивление сетки, массива или ткани из электропроводящих нитей элемента-нагревателя составляет от 0,3 до 4 Ом. Более предпочтительно электрическое сопротивление сетки, массива или ткани из электропроводящих нитей составляет от 0,5 до 3 Ом и более предпочтительно приблизительно 1 Ом. Предпочтительно электрическое сопротивление равно или больше чем 0,5 Ома. Более предпочтительно электрическое сопротивление сетки, массива или ткани из электропроводящих нитей составляет от 0,6 Ома до 0,8 Ома и наиболее предпочтительно приблизительно 0,68 Ома.

Нагревательный элемент может быть частью нагревательного узла. Нагревательный узел может содержать нагревательный элемент и части электрических контактов, электрически соединенные с нагревательным элементом. Части электрических контактов могут представлять собой две электропроводящих контактных площадки. Электропроводящие контактные площадки могут быть расположены в области кромки нагревательного элемента. Предпочтительно по меньшей мере две электропроводящие контактные площадки могут быть расположены по краям нагревательного элемента. Электропроводящая контактная площадка может быть прикреплена непосредственно к электропроводящим нитям нагревательного элемента. Электропроводящая контактная площадка может содержать накладку из олова. Альтернативно электропроводящая контактная площадка может быть выполнена за одно целое с нагревательным элементом. Электрическое сопротивление сетки, массива или ткани из электропроводящих нитей предпочтительно по меньшей мере на порядок величины и более предпочтительно по меньшей мере на два порядка величины превышает электрическое сопротивление электрических контактов. Это обеспечивает локализацию тепла, сгенерированного посредством прохождения тока через нагревательный элемент, на сетке или массиве из электропроводящих нитей. Преимущественно нагревательный элемент имеет низкое общее сопротивление, если питание в систему подается от батареи. Система с низким сопротивлением и высоким током обеспечивает возможность доставки высокой мощности на нагревательный элемент. Это обеспечивает возможность быстрого нагрева нагревательным элементом электропроводящих нитей до желаемой температуры.

Альтернативно нагревательный элемент может содержать нагревательную пластину, в которой образован массив прорезей. Прорези могут быть выполнены, например, посредством травления или механической обработки. Пластина может быть выполнена из любого материала с подходящими электрическими свойствами, такого как материалы, описанные выше в отношении нитей нагревательного элемента.

Элемент, генерирующий аэрозоль, может содержать токоприемный (сусцепторный) элемент. Иначе говоря, элемент, генерирующий аэрозоль, может быть выполнен с возможностью работать с помощью индукционного нагрева. Во время работы токоприемник (сусцептор) может нагреваться вихревыми токами, индуцируемыми в токоприемнике. Потери на гистерезис также могут способствовать индукционному нагреву.

Узел, генерирующий аэрозоль, может распылять образующий аэрозоль субстрат другим способом, кроме нагревания. Например, узел, генерирующий аэрозоль, может содержать вибрирующую мембрану или может вытеснять образующий аэрозоль субстрат через тонкую сетку.

Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой жидкость. Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой жидкость при комнатной температуре. В этом случае резервуар может быть описан как резервуар для жидкости. Образующий аэрозоль субстрат может находиться в другой конденсированной форме, такой как твердая, при комнатной температуре, или может находиться в другой конденсированной форме, такой как гель, при комнатной температуре. Летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. Летучие соединения могут высвобождаться в результате перемещения образующего аэрозоль субстрата, через проходы вибрационного элемента. Образующий аэрозоль субстрат может быть жидким при комнатной температуре. Образующий аэрозоль субстрат может содержать как жидкие, так и твердые элементы. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать никотин. Никотиносодержащий жидкий образующий аэрозоль субстрат может представлять собой матрицу из никотиновой соли. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать материал растительного происхождения. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать табак. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата, при нагреве. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать материал, не содержащий табак. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.

Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать одно или более веществ для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре системы. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают глицерин и пропиленгликоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может содержать никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой глицерин или пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль. Концентрация никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от приблизительно 0,5% до приблизительно 10%, например приблизительно 2%.

Картридж может дополнительно содержать мундштук. Первый элемент может содержать мундштук. Альтернативно второй элемент может содержать мундштук. Мундштук может быть соединен со вторым выпускным отверстием для воздуха. Мундштук может быть съемным. Втягивая воздух из второго впускного отверстия для воздуха в первое выпускное отверстие для воздуха, пользователь может прикладывать к мундштуку отрицательное давление, что позволяет пользователю втягивать аэрозоль. Альтернативно картридж может быть выполнен таким образом, чтобы обеспечивать пользователю возможность осуществления затяжки непосредственно через первое выпускное отверстие для воздуха.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставлена система, генерирующая аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать картридж по первому аспекту и орган управления, соединенный с картриджем. Орган управления может содержать блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на узел, генерирующий аэрозоль.

Орган управления может содержать по меньшей мере один электрический контактный элемент, выполненный с возможностью обеспечения электрического соединения с узлом, генерирующим аэрозоль, когда орган управления соединен с картриджем. Электрический контактный элемент может быть продолговатым. Электрический контактный элемент может быть подпружиненным. Электрический контактный элемент может находиться в контакте с электрической контактной площадкой в картридже.

Орган управления может содержать схему управления, выполненную с возможностью управления подачей питания от блока питания к узлу, генерирующему аэрозоль.

Схема управления может содержать микроконтроллер. Микроконтроллер предпочтительно представляет собой программируемый микроконтроллер. Схема управления может содержать дополнительные электронные компоненты. Схема управления может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на узел, генерирующий аэрозоль. Питание может подаваться на узел, генерирующий аэрозоль, непрерывно после активации системы или может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на узел, генерирующий аэрозоль, в виде импульсов электрического тока.

Орган управления может содержать блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на схему управления и на элемент, генерирующий аэрозоль. Альтернативно орган управления может содержать первый блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на схему управления, и второй блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на узел, генерирующий аэрозоль. Блок питания может представлять собой блок питания постоянного тока. Блок питания может представлять собой батарею. Батарея может представлять собой батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титанатную или литий-полимерную батарею. Батарея может представлять собой никель-металл-гидридную батарею или никель-кадмиевую батарею. Блок питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке и быть выполнен с возможностью осуществления множества циклов заряда и разряда. Блок питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточного количества энергии для одного или более применений пользователем; например, блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, что соответствует обычному времени, затрачиваемому на выкуривание обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций узла, генерирующего аэрозоль.

Орган управления может быть разъемно соединен с картриджем. Орган управления может быть соединен со вторым элементом картриджа. Орган управления может содержать соединяющую часть для зацепления с соединительным концом картриджа. Орган управления может быть соединен с картриджем посредством сопряжения винтовой резьбы картриджа с соответствующей винтовой резьбой органа управления. Альтернативно орган управления может быть соединен с картриджем через прорези в картридже, которые образуют замковое соединение с соответствующими выступами на органе управления. Или же орган управления может быть соединен с картриджем через прорези в органе управления, которые образуют замковое соединение с соответствующими выступами на картридже. Второй элемент картриджа может быть размещен по существу в полости в органе управления.

Механизм для скольжения может быть выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента в поперечном направлении относительно продольной оси органа управления.

Система, генерирующая аэрозоль, может представлять собой удерживаемую рукой систему, генерирующую аэрозоль, выполненную с возможностью обеспечения осуществления пользователем затяжки на мундштуке для втягивания аэрозоля через первое выпускное отверстие для воздуха. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 25 мм до приблизительно 150 мм. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм.

Признаки из одного аспекта изобретения могут быть применены к другим аспектам изобретения.

В контексте данного документа термин «аэрозоль» относится к дисперсии твердых частиц или капель жидкости, или комбинации твердых частиц и капель жидкости в газе. Аэрозоль может быть видимым или невидимым. Аэрозоль может содержать пары веществ, которые обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре, а также твердые частицы или капли жидкости, или комбинацию твердых частиц и капель жидкости.

В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагрева или сжигания образующего аэрозоль субстрата.

Образующий аэрозоль субстрат может содержать вещество для образования аэрозоля. В контексте данного документа термин «вещество для образования аэрозоля» относится к любому подходящему соединению или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию аэрозоля, например, устойчивого аэрозоля, то есть являющегося по существу стойким к термической деградации при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.

Образующий аэрозоль субстрат может содержать никотин. Образующий аэрозоль субстрат может содержать воду. Образующий аэрозоль субстрат может содержать глицерол, также называемый глицерином, который имеет более высокую температуру кипения, чем никотин. Образующий аэрозоль субстрат может содержать пропиленгликоль. Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табак. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал. Табакосодержащий материал может содержать летучие табачные вкусоароматические соединения. Эти соединения могут высвобождаться из образующего аэрозоль субстрата, при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

В контексте данного документа термин «жидкий субстрат, образующий аэрозоль» используется для отсылки к образующему аэрозоль субстрату в конденсированной форме. Таким образом, «жидкий образующий аэрозоль субстрат» может представлять собой или может содержать одно или более из жидкости, геля и пасты. Если жидкий образующий аэрозоль субстрат представляет собой или содержит гель или пасту, гель или паста могут превращаться в жидкость при нагреве. Например, гель или паста могут превращаться в жидкость при нагреве до температуры ниже 50, 75, 100, 150 или 200 градусов Цельсия.

В контексте данного документа термин «нагревательный элемент» включает в себя как элемент, выполненный с возможностью повышения температуры при подаче питания, так и элемент, выполненный с возможностью повышения температуры подключенного элемента при подаче питания, например, индукционной катушки, подключенной к токоприемному элементу.

В контексте данного документа термин «токоприемный элемент» обозначает проводящий элемент, нагревающийся при воздействии на него изменяющегося магнитного поля. Это может быть результатом вихревых токов, индуцированных в токоприемном элементе, и/или потерь на гистерезис. Возможные материалы для токоприемных элементов включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий и в сущности любые другие проводящие элементы. Преимущественно токоприемный элемент представляет собой ферритовый элемент. Материал и геометрическая форма токоприемного элемента могут быть выбраны так, чтобы обеспечивать желаемое электрическое сопротивление и генерирование тепла.

Ниже предоставлен не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров. Любые один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.

Ex1. Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, причем картридж содержит: первый элемент, содержащий резервуар, удерживающий образующий аэрозоль субстрат и выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата; второй элемент, содержащий впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, и узел, генерирующий аэрозоль; и механизм для скольжения, соединяющий первый элемент со вторым элементом и выполненный с возможностью обеспечения перемещения первого элемента из первого положения во второе положение относительно второго элемента; при этом в первом положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, не выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат не мог проходить из первого элемента во второй элемент, а во втором положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат мог проходить из первого элемента во второй элемент.

Ex2. Картридж согласно Ex1, в котором выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата образованы на противоположных параллельных стенках первого и второго элементов соответственно, и при этом в первом положении выпускное отверстие не выровнено с впускным отверстием, а во втором положении выпускное отверстие выровнено с впускным отверстием по оси, перпендикулярной параллельным стенкам.

Ex3. Картридж согласно Ex2, в котором механизм для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента только в поперечном направлении, ортогональном оси, перпендикулярной параллельным стенкам.

Ex4. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, в котором в первом положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата, уплотнено вторым элементом.

Ex5. Картридж согласно любому из Ex1-Ex4, в котором первый элемент дополнительно содержит первый канал для потока воздуха, содержащий первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха; и второй элемент дополнительно содержит второй канал для потока воздуха, содержащий второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха.

Ex6. Картридж согласно Ex5, в котором в первом положении первое впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха не выровнены друг с другом, чтобы воздух не мог проходить между вторым каналом для потока воздуха и первым каналом для потока воздуха, а во втором положении первое впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха выровнены друг с другом, чтобы воздух мог проходить между вторым каналом для потока воздуха и каналом для потока воздуха первого элемента.

Ex7. Картридж согласно Ex5 или Ex6, в котором механизм для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента в поперечном направлении относительно продольной оси первого канала для потока воздуха.

Ex8. Картридж согласно Ex6 или Ex7, в котором во втором положении узел, генерирующий аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде с первым каналом для потока воздуха.

Ex9. Картридж согласно любому из Ex1-Ex8, дополнительно содержащий разрушаемый элемент, соединенный с первым элементом и вторым элементом, выполненный с возможностью разрушения в случае перемещения первого элемента из первого положения.

Ex10. Картридж согласно Ex9, в котором разрушаемый элемент представляет собой хрупкое уплотнение.

Ex11. Картридж согласно любому из Ex1-Ex10, дополнительно содержащий уплотнение между первым элементом и вторым элементом, выполненное с возможностью предотвращения утечки образующего аэрозоль субстрата, из первого элемента, когда первый элемент не находится во втором положении.

Ex12. Картридж согласно любому из Ex1-Ex11, в котором механизм для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента относительно второго элемента в одном направлении.

Ex13. Картридж согласно любому из Ex1-Ex12, дополнительно содержащий храповой механизм, который удерживает первый элемент во втором положении.

Ex14. Картридж согласно любому из Ex1-Ex13, дополнительно содержащий блокирующий механизм, который удерживает первый элемент во втором положении.

Ex15. Картридж согласно любому из Ex1-Ex14, в котором первый элемент дополнительно содержит втягиваемый элемент, удерживающий первый элемент во втором положении, причем втягиваемый элемент выполнен с возможностью втягивания, когда он находится в первом положении, и выдвижения в полость во втором элементе, когда он находится во втором положении.

Ex16. Картридж согласно любому из Ex1-Ex15, в котором второй элемент дополнительно содержит капиллярный материал, смежный с элементом, генерирующим аэрозоль.

Ex17. Картридж согласно Ex16, в котором элемент, генерирующий аэрозоль, содержит первую сторону, противоположную второй стороне, причем первая сторона подвержена воздействию второго канала для потока воздуха, а вторая сторона подвержена воздействию капиллярного материала.

Ex18. Картридж согласно любому из Ex1-Ex17, в котором узел, генерирующий аэрозоль, содержит проницаемую для текучей среды сетку.

Ex19. Картридж согласно любому из Ex1-Ex18, в котором узел, генерирующий аэрозоль, содержит нагревательный элемент.

Ex20. Картридж согласно любому из Ex1-Ex19, в котором узел, генерирующий аэрозоль, выполнен с возможностью резистивного нагрева.

Ex21. Картридж согласно любому из Ex1-Ex19, в котором узел, генерирующий аэрозоль, содержит токоприемный элемент.

Ex22. Картридж согласно любому из Ex1-Ex21, в котором образующий аэрозоль субстрат представляет собой жидкость.

Ex23. Картридж согласно любому из Ex1-Ex22, дополнительно содержащий мундштук.

Ex24. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж по любому из предыдущих пунктов и орган управления, соединенный с картриджем, при этом орган управления содержит блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на узел, генерирующий аэрозоль.

Ex25. Система, генерирующая аэрозоль, согласно Ex24, в которой орган управления непосредственно соединен со вторым элементом.

Ex27. Система, генерирующая аэрозоль, согласно Ex24 или Ex25, в которой механизм для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента в поперечном направлении относительно продольной оси органа управления.

Примеры теперь будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры, где:

на фиг. 1 проиллюстрирован схематический вид в сечении системы, генерирующей аэрозоль, содержащей первый картридж, причем первый элемент картриджа находится в первом положении;

на фиг. 2 проиллюстрирован схематический вид в сечении системы, генерирующей аэрозоль, согласно фиг. 1, при этом первый элемент картриджа находится во втором положении;

на фиг. 3 проиллюстрирован вид в сечении картриджа согласно второму варианту осуществления изобретения с продольным механизмом для скольжения, при этом первый элемент картриджа находится в первом положении;

на фиг. 4 проиллюстрирован вид в сечении картриджа согласно фиг. 3 с продольным механизмом для скольжения, при этом первый элемент картриджа находится во втором положении;

на фиг. 5 проиллюстрировано поэлементное трехмерное изображение картриджа согласно третьему варианту осуществления изобретения с альтернативным расположением канала для потока воздуха и впускного отверстия для аэрозоля, и при этом первый элемент картриджа находится в первом положении;

на фиг. 6 проиллюстрировано поэлементное трехмерное изображение картриджа согласно фиг. 5 с альтернативным расположением канала для потока воздуха и впускного отверстия для аэрозоля, и при этом первый элемент картриджа находится во втором положении;

на фиг. 7a проиллюстрирован вид снизу первого элемента картриджа согласно фиг. 5 и 6;

на фиг. 7b проиллюстрирован вид сверху второго элемента картриджа согласно фиг. 5 и 6;

на фиг. 8 проиллюстрирован схематический вид в сечении картриджа согласно фиг. 6; и

на фиг. 9 проиллюстрирован схематический вид в сечении системы, генерирующей аэрозоль, согласно третьему варианту осуществления изобретения.

На фиг. 1 проиллюстрирован схематический вид в сечении системы 500, генерирующей аэрозоль. Система 500, генерирующая аэрозоль, содержит картридж 300 и орган 400 управления. Картридж содержит первый элемент 100 и второй элемент 200. В данном примере система 500, генерирующая аэрозоль, представляет собой электрическую курительную систему, которую часто называют системой электронной сигареты.

Орган 400 управления является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Орган 400 управления содержит батарею 410, такую как литий-железо-фосфатная батарея, и контроллер 420, электрически соединенный с батареей 410.

Картридж 300 содержит первый элемент 100, содержащий первый канал для потока воздуха, образованный между первым впускным отверстием 140 для воздуха и первым выпускным отверстием 145 для воздуха. Мундштук 115 устанавливается поверх первого выпускного отверстия 145 для воздуха. Жидкий образующий аэрозоль субстрат удерживается в резервуаре 105. Выпускное отверстие 120 для образующего аэрозоль субстрата, находится в сообщении по текучей среде с резервуаром 105. Картридж дополнительно содержит второй элемент 200. Второй элемент 200 содержит впускное отверстие 220 для образующего аэрозоль субстрата, находящееся в сообщении по текучей среде с капиллярным материалом 250 и элементом 230, генерирующим аэрозоль. В данном примере капиллярный материал 250 имеет волокнистую структуру и образуется из сложного полиэфира, хотя может быть использован любой подходящий материал. Элемент 230, генерирующий аэрозоль, содержит по существу плоский проницаемый для текучей среды сетчатый нагревательный элемент, образованный из множества нитей. Электропроводящие контактные площадки прикреплены к узлу, генерирующему аэрозоль. Когда картридж 300 соединен с органом 400 управления, электропроводящие контактные площадки электрически соединены с двумя электрическими контактами в органе 400 управления. Питание на элемент 230, генерирующий аэрозоль, подается от батареи 410 через данное электрическое соединение. Второй элемент дополнительно содержит второй канал для потока воздуха, содержащий второе впускное отверстие 240 для воздуха и второе выпускное отверстие 245 для воздуха. Узел 230, генерирующий аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде со вторым каналом для потока воздуха. Узел, генерирующий аэрозоль, расположен ниже по ходу потока от второго впускного отверстия 240 для воздуха и выше по ходу потока от второго выпускного отверстия 245 для воздуха.

На фиг. 1 проиллюстрирован картридж 300, в котором первый элемент 100 находится в первом положении. В первом положении выпускное отверстие 120 для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие 220 для образующего аэрозоль субстрата, не выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат не мог проходить между вторым элементом 200 и первым элементом 100. В частности, образующий аэрозоль субстрат не может проходить между выпускным отверстием 120 для образующего аэрозоль субстрата, и впускным отверстием 220 для образующего аэрозоль субстрата, поскольку они не находятся в сообщении по текучей среде. В сущности, первое положение можно рассматривать как положение, «изолирующее» друг от друга выпускное отверстие 120 для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие 220 для образующего аэрозоль субстрата. Это препятствует утечке образующего аэрозоль субстрата, из первого элемента 100 во второй элемент 200, таким образом препятствуя утечке в элемент 230, генерирующий аэрозоль. Как один из вариантов, система 500 может быть приобретена пользователем в первом положении. Разрушаемый элемент, такой как хрупкое уплотнение, может быть соединен с первым элементом 100 и вторым элементом 200. Разрушаемый элемент может быть выполнен с возможностью разрушения в случае приложения достаточного усилия. Это способно воспрепятствовать самопроизвольному перемещению первого элемента 100 относительно второго элемента 200 до тех пор, пока разрушаемый элемент не будет принудительно разрушен пользователем при перемещении вручную первого элемента 100 относительно второго элемента 200.

Механизм 150 для скольжения соединяет первый элемент 100 со вторым элементом 200. Механизм 150 для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента 100 из первого положения (показанного на фиг. 1) во второе положение (показанное на фиг. 2) относительно второго элемента 200. Как проиллюстрировано на фиг. 1, механизм для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента 100 в поперечном направлении относительно продольной оси первого канала для потока воздуха.

Механизм 150 для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента 100 относительно второго элемента 200 в одном направлении. Картридж 300 может дополнительно содержать механизм, выполненный с возможностью удержания первого элемента во втором положении, такой как храповой механизм. Благодаря этому первый элемент 100 защищен от многочисленных перемещений пользователем. После первого использования первый элемент 100 удерживается во втором положении. Альтернативно механизм 150 для скольжения мог бы быть выполнен с возможностью обеспечения перемещения назад и вперед первого элемента 100 относительно второго элемента 200. Следовательно, в интервалах между использованиями системы 500, генерирующей аэрозоль, пользователь мог бы перемещать первый элемент 100 между первым положением и вторым положением.

На фиг. 2 проиллюстрирован схематический вид в сечении системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж согласно фиг. 1. На фиг. 2 первый элемент 100 находится во втором положении, а картридж 300 соединен с органом 400 управления.

Орган 400 управления содержит два электрических контакта, которые электрически соединены с батареей 410 и выполнены с возможностью подачи питания на картридж 300 посредством электрического соединения с соответствующими контактами в картридже 300. Это электрическое соединение является проводным соединением и не показано на фиг. 2. В другом варианте осуществления точки контакта могут быть выполнены с возможностью индукционного нагрева токоприемника в картридже 300. Орган 400 управления разъемно соединен с картриджем 300. Например, орган 400 управления соединен с картриджем 300 через прорези в картридже 300, образующие замковое соединение с соответствующими выступами на органе 400 управления; данное замковое соединение не показано на фиг. 2.

Когда первый элемент 100 находится во втором положении, первое впускное отверстие 140 для воздуха и второе выпускное отверстие 245 для воздуха выровнены друг с другом, чтобы воздух мог проходить между вторым элементом 200 и первым элементом 100. Во втором положении выпускное отверстие 120 для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие 220 для образующего аэрозоль субстрата, выровнены друг с другом. Благодаря этому образующий аэрозоль субстрат может проходить между выпускным отверстием 120 для образующего аэрозоль субстрата, и впускным отверстием 220 для образующего аэрозоль субстрата. В результате образующий аэрозоль субстрат внутри резервуара 105 находится в сообщении по текучей среде с элементом 230, генерирующим аэрозоль, внутри второго элемента 200. Образующий аэрозоль субстрат внутри резервуара 105 находится в сообщении по текучей среде с узлом 230, генерирующим аэрозоль, через выпускное отверстие 120 для образующего аэрозоль субстрата в первом элементе, впускное отверстие 220 для образующего аэрозоль субстрата во втором элементе и капиллярный материал 250. Во втором положении узел 230, генерирующий аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде с первым каналом для потока воздуха через второй канал для потока воздуха. Узел 230, генерирующий аэрозоль, содержит проницаемый для текучей среды сетчатый нагревательный элемент, имеющий первую сторону и вторую сторону. Первая сторона подвержена воздействию капиллярного материала 250. Вторая сторона противоположна первой стороне и подвержена воздействию второго канала для потока воздуха. Капиллярный материал 250 выполнен с возможностью транспортировки генерирующего аэрозоль субстрата в узел 230, генерирующий аэрозоль.

Пользователь размещает картридж 300 в первом положении. Перед первым использованием пользователь перемещает первый элемент 100 картриджа 300 из первого положения во второе положение относительно второго элемента 200. Выпускное отверстие 120 для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие 220 для образующего аэрозоль субстрата образованы на противоположных параллельных стенках первого 100 и второго 200 элементов соответственно. Механизм 150 для скольжения выполнен с возможностью обеспечения пользователю возможности перемещать первый элемент 100 только в поперечном направлении, ортогональном оси, перпендикулярной параллельным стенкам.

Затем пользователь соединяет картридж 300 с органом 400 управления через прорези в картридже 300, которые образуют замковое соединение с соответствующими выступами на органе 400 управления. При этом обеспечивается также электрическое соединение картриджа 300 с органом 400 управления. Батарея 410 и контроллер 420 через два электрических контакта в органе 400 управления электрически соединяются в картридже 300 с узлом 230, генерирующим аэрозоль, через электропроводящие контактные площадки. Альтернативно узел 230, генерирующий аэрозоль, содержит токоприемный элемент. Батарея 410 и контроллер 420 электрически соединены с индуктором. Когда пользователь соединяет картридж 300 с органом 400 управления, узел 230, генерирующий аэрозоль, индукционно соединяется с индуктором.

Альтернативно пользователь мог бы переместить первый элемент 100 из первого положения во второе положение относительно второго элемента 200 после соединения картриджа 300 с органом 400 управления.

Система, показанная на фиг. 2, представляет собой систему 500, генерирующую аэрозоль, где первый элемент 100 картриджа 300 находится во втором положении. В этом положении выпускное отверстие 120 для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие 220 для образующего аэрозоль субстрата, выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат мог проходить из первого элемента 100 во второй элемент 200. Система выполнена таким образом, что пользователь имеет возможность осуществления затяжки или всасывания через первое выпускное отверстие 145 для воздуха в картридже 300 с целью втягивания аэрозоля в свой рот. При использовании, когда пользователь осуществляет затяжку через мундштук 115, воздух втягивается через второй канал для потока воздуха из второго впускного отверстия 240 для воздуха, мимо узла 230, генерирующего аэрозоль, в первое впускное отверстие 140 для воздуха и через первый канал для потока воздуха в первое выпускное отверстие 145 для воздуха. Схема 420 управления управляет подачей электропитания от батареи 410 на картридж 300 при активации системы. Это, в свою очередь, регулирует количество и свойства пара, производимого узлом 230, генерирующим аэрозоль. Схема 420 управления может содержать датчик потока воздуха, и схема управления может подавать электропитание на узел 230, генерирующий аэрозоль, в случае, если на картридже 300 с помощью датчика потока воздуха обнаружены осуществляемые пользователем затяжки. При осуществлении пользователем всасывания через первое выпускное отверстие 145 для воздуха в картридже 300 происходит активация узла 230, генерирующего аэрозоль, и он генерирует пар, захватываемый потоком воздуха, проходящим через первый и второй каналы для потока воздуха. Пар охлаждается с образованием аэрозоля, который затем втягивается в рот пользователя через первое выпускное отверстие 145 для воздуха.

После использования системы, генерирующей аэрозоль, пользователь может переместить первый элемент 100 из второго положения обратно в первое положение относительно второго элемента 200. Альтернативно механизм 150 для скольжения может быть выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента 100 относительно второго элемента 200 в одном направлении.

На фиг. 3 проиллюстрирован вид в сечении картриджа 800 согласно второму варианту осуществления изобретения, который содержит продольно расположенный механизм 650 для скольжения, при этом первый элемент 600 картриджа 800 находится в первом положении. Картридж 800, проиллюстрированный на фиг. 3, содержит выпускное отверстие 620 для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие 720 для образующего аэрозоль субстрата, образованные на противоположных параллельных стенках первого 600 и второго 700 элементов соответственно. В первом положении, показанном на фиг. 3, выпускное отверстие 620 не выровнено с впускным отверстием 720, а во втором положении выпускное отверстие 620 выровнено с впускным отверстием 720 по оси, перпендикулярной параллельным стенкам. Механизм 650 для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента только в поперечном направлении, ортогональном оси, перпендикулярной параллельным стенкам. В этом варианте осуществления параллельные стенки параллельны продольной оси первого канала для потока воздуха. По этой причине механизм для скольжения, проиллюстрированный на фиг. 3, выполнен с возможностью перемещения первого элемента в направлении, параллельном продольной оси первого канала для потока воздуха.

На фиг. 4 проиллюстрирован картридж 800 с продольным механизмом 650 для скольжения, где первый элемент 600 картриджа 800 находится во втором положении. Выпускное отверстие 620 для образующего аэрозоль субстрата, и впускное отверстие 720 для образующего аэрозоль субстрата, выровнены друг с другом, чтобы образующий аэрозоль субстрат мог проходить между первым элементом 600 и вторым элементом 700.

В этом варианте осуществления система, генерирующая аэрозоль, работает по существу таким же образом, как в первом варианте осуществления. Пользователь перемещает первый элемент 600 из первого положения во второе положение относительно второго элемента 700, а затем соединяет картридж 800 с органом управления. Когда первый элемент 600 находится во втором положении, пользователь осуществляет затяжку через первое выпускное отверстие 645 для воздуха. Узел 730, генерирующий аэрозоль, активируется и генерирует пар из образующего аэрозоль субстрата. Пар захватывается потоком воздуха, проходящим из второго впускного отверстия 740 для воздуха через первый и второй каналы для потока воздуха. В каналах для потока воздуха пар охлаждается с образованием аэрозоля, который затем втягивается в рот пользователя через первое выпускное отверстие 645 для воздуха. После пользования системы, генерирующей аэрозоль, пользователь может переместить первый элемент 600 из второго положения обратно в первое положение относительно второго элемента 700.

На фиг. 5 проиллюстрировано поэлементное трехмерное изображение картриджа 1300 согласно третьему варианту осуществления изобретения, при этом первый элемент 1100 картриджа 1300 находится в первом положении. На фиг. 5 проиллюстрировано альтернативное расположение канала для потока воздуха и впускного отверстия 1220 для образующего аэрозоль субстрата, по сравнению с расположением, проиллюстрированным на фиг. 1. Конфигурация первого впускного отверстия 1140 для воздуха, первого выпускного отверстия 1145 для воздуха, второго впускного отверстия 1240 для воздуха и второго выпускного отверстия 1245 для воздуха относительно выпускного отверстия 1120 для образующего аэрозоль субстрата, и впускного отверстия 1220 для образующего аэрозоль субстрата, отличается в картридже 1300 на фиг. 5 от конфигурации в картридже на фиг. 1. В картридже 1300, проиллюстрированном на фиг. 5, второе выпускное отверстие 1245 для воздуха является смежным с впускным отверстием 1220 для образующего аэрозоль субстрата, в направлении, перпендикулярном направлению, в котором механизм 1150 для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента 1100 относительно второго элемента 1200. На фиг. 5 показан второй элемент 1200, содержащий эластомерный листовой уплотнительный элемент 1210, выполненный с возможностью предотвращения утечки образующего аэрозоль субстрата, из первого элемента 1100, когда первый элемент 1100 не находится во втором положении.

На фиг. 6 проиллюстрировано поэлементное трехмерное изображение картриджа 1300 согласно фиг. 5, при этом первый элемент 1100 картриджа 1300 находится во втором положении.

На фиг. 7a проиллюстрирован вид снизу первого элемента 1100 согласно фиг. 5 и 6. На фиг. 7a проиллюстрировано первое впускное отверстие 1140 для воздуха, смежное с выпускным отверстием 1120 для образующего аэрозоль субстрата, в направлении, перпендикулярном направлению, в котором механизм 1150 для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента 1100 относительно второго элемента 1200. Ребра 1130 окружают первое впускное отверстие 1140 для воздуха и первое выпускное отверстие 1120 для субстрата и находятся между ними.

На фиг. 7b проиллюстрирован вид сверху второго элемента согласно фиг. 5 и 6. На фиг. 7b проиллюстрировано второе выпускное отверстие 1245 для воздуха и впускное отверстие 1220 для образующего аэрозоль субстрата. По существу плоский эластомерный листовой уплотнительный элемент 1210 прикреплен ко второму элементу 1200.

Когда картридж находится в собранном виде и первый элемент 1100 находится в первом положении, уплотнительный элемент 1210 взаимодействует с ребрами 1130 первого элемента. Ребра 1130 прижимаются к уплотнительному элементу 1210. Таким образом уплотняется первое впускное отверстие 1140 для воздуха и выпускное отверстие 1120 для образующего аэрозоль субстрата, чтобы текучая среда не могла проходить между первым элементом 1100 и вторым элементом 1200 или между первым впускным отверстием 1140 для воздуха и выпускным отверстием 1120 для образующего аэрозоль субстрата. Когда первый элемент 1100 находится во втором положении, выпускное отверстие 1120 для образующего аэрозоль субстрата выровнено с первым отверстием в уплотнительном элементе 1210 поверх впускного отверстия 1220 для образующего аэрозоль субстрата. Кроме того, первое впускное отверстие 1140 для воздуха выровнено со вторым отверстием в уплотнительном элементе 1210 поверх второго выпускного отверстия 1245 для воздуха. Поэтому, когда первый элемент 1100 находится во втором положении, образующий аэрозоль субстрат может проходить между первыми элементами 1100 и вторым элементом 1200. Ребро, расположенное между выпускным отверстием 1120 для образующего аэрозоль субстрата, и первым впускным отверстием 1140 для воздуха, прижимается к уплотнительному элементу 1210 между первым отверстием в уплотнительном элементе и вторым отверстием в уплотнительном элементе. Это предотвращает прохождение текучей среды между первым впускным отверстием 1140 для воздуха и выпускным отверстием 1120 для образующего аэрозоль субстрата, когда первый элемент 1100 находится в первом положении или во втором положении.

На фиг. 8 проиллюстрирован схематический вид в сечении картриджа 1300 согласно фиг. 6. Как проиллюстрировано на фиг. 8, второе выпускное отверстие 1245 для воздуха является смежным с впускным отверстием 1220 для образующего аэрозоль субстрата в направлении, перпендикулярном направлению, в котором механизм 1150 для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента 1100 относительно второго элемента 1200. Кроме того, первое впускное отверстие 1140 для воздуха является смежным с выпускным отверстием 1120 для образующего аэрозоль субстрата в направлении, перпендикулярном направлению, в котором механизм 1150 для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента 1100 относительно второго элемента 1200. Второе впускное отверстие 1240 для воздуха выполнено с возможностью обеспечения поступления воздуха во второй канал для потока воздуха в направлении, перпендикулярном направлению, в котором воздух выходит из второго канала для потока воздуха через второе выпускное отверстие 1245 для воздуха.

На фиг. 9 проиллюстрирован схематический вид в сечении системы 1500, генерирующей аэрозоль, согласно третьему варианту осуществления изобретения. Показано, что в системе 1500, генерирующей аэрозоль, согласно фиг. 9 первый элемент 1100 картриджа находится во втором положении относительно второго элемента 1200. Картридж 1300 соединен с органом 1400 управления. Второй элемент 1200 картриджа 1300 по существу размещен в полости в органе 1400 управления. Орган 1400 управления содержит батарею 1410 и контроллер 1420, электрически соединенный с батареей 1410. Батарея 1410 выполнена с возможностью подачи питания на картридж 1300 посредством электрического соединения. Это электрическое соединение является проводным соединением и не показано на фиг. 9.

В третьем варианте осуществления система, генерирующая аэрозоль, работает по существу таким же образом, как в первом варианте осуществления. Пользователь посредством механизма 1150 для скольжения перемещает первый элемент 1100 из первого положения во второе положение относительно второго элемента 1200, а затем соединяет картридж 1300 с органом управления. После этого пользователь делает затяжку через первое выпускное отверстие 1145 для воздуха. Узел 1230, генерирующий аэрозоль, активируется и испаряет субстрат, образующий аэрозоль. Пар захватывается потоком воздуха, проходящим из второго впускного отверстия 1240 для воздуха через первый и второй каналы для потока воздуха. Пар охлаждается с образованием аэрозоля, который втягивается в рот пользователя через первое выпускное отверстие 1145 для воздуха.

Для цели настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т. д., необходимо понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в настоящем документе. Следовательно, в этом контексте число «А» понимается как «А» ± 10 процентов от «А».

Claims (19)

1. Картридж для системы для генерирования аэрозоля, содержащий:

первый элемент, содержащий резервуар для удерживания образующего аэрозоль субстрата и выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата;

второй элемент, содержащий впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и элемент для генерирования аэрозоля; и

механизм для скольжения, соединяющий первый элемент со вторым элементом и выполненный с возможностью обеспечения перемещения первого элемента из первого положения во второе положение относительно второго элемента;

при этом в первом положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата не выровнены друг с другом для препятствования прохождению образующего аэрозоль субстрата из первого элемента во второй элемент, а во втором положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата выровнены друг с другом для прохождения образующего аэрозоль субстрата из первого элемента во второй элемент.

2. Картридж по п. 1, в котором выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата и впускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата образованы на противоположных параллельных стенках первого и второго элементов соответственно, при этом в первом положении выпускное отверстие не выровнено с впускным отверстием, а во втором положении выпускное отверстие выровнено с впускным отверстием по оси, перпендикулярной параллельным стенкам.

3. Картридж по п. 2, в котором механизм для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента только в поперечном направлении, ортогональном оси, перпендикулярной параллельным стенкам.

4. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором в первом положении выпускное отверстие для образующего аэрозоль субстрата уплотнено вторым элементом.

5. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором первый элемент дополнительно содержит первый канал для потока воздуха, содержащий первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха, при этом второй элемент дополнительно содержит второй канал для потока воздуха, содержащий второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха.

6. Картридж по п. 5, в котором в первом положении первое впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха не выровнены друг с другом для препятствования прохождения воздуха между вторым каналом для потока воздуха и первым каналом для потока воздуха, а во втором положении первое впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха выровнены друг с другом для прохождения воздуха между вторым каналом для потока воздуха и первым каналом для потока воздуха.

7. Картридж по любому из пп. 5, 6, в котором механизм для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента в поперечном направлении относительно продольной оси первого канала для потока воздуха.

8. Картридж по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий разрушаемый элемент, связанный с первым элементом и вторым элементом, выполненный с возможностью разрушения при перемещении первого элемента из первого положения.

9. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором механизм для скольжения выполнен с возможностью обеспечения перемещения первого элемента относительно второго элемента в одном направлении.

10. Картридж по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий блокирующий механизм для удерживания первого элемента во втором положении.

11. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором второй элемент дополнительно содержит капиллярный материал, смежный с узлом для генерирования аэрозоля.

12. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором узел для генерирования аэрозоля содержит проницаемую для текучей среды сетку.

13. Картридж по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий мундштук.

14. Система для генерирования аэрозоля, содержащая картридж по любому из предыдущих пунктов и орган управления, соединенный с картриджем, при этом орган управления содержит блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на узел для генерирования аэрозоля.

15. Система по п. 14, в которой орган управления непосредственно соединен со вторым элементом.