RU2847158C1 - Система, генерирующая аэрозоль - Google Patents

Abstract

Предложенное изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство, генерирующее аэрозоль, для одновременного генерирования аэрозоля из первого субстрата, образующего аэрозоль, и аэрозоля из второго субстрата, образующего аэрозоль. Указанное устройство, генерирующее аэрозоль, содержит кожух устройства. Кожух устройства образует первый участок размещения субстрата для размещения первого субстрата, образующего аэрозоль, и второй участок размещения субстрата для размещения второго субстрата, образующего аэрозоль, основной путь потока воздуха, проходящий через первый участок размещения субстрата, и дополнительный путь потока воздуха, проходящий через устройство таким образом, что в процессе использования дополнительный путь потока воздуха соединен по текучей среде со вторым субстратом, образующим аэрозоль, размещенным во втором участке размещения субстрата. Дополнительный путь потока воздуха сливается с основным путем потока воздуха в области соединения дальше по потоку от первого участка размещения субстрата. Система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее первый субстрат, образующий аэрозоль, и картридж, содержащий второй субстрат, образующий аэрозоль. Картридж выполнен с возможностью размещения во втором участке размещения субстрата. Изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения в первом участке размещения субстрата устройства, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, образует стержень, и внешняя стенка стержня содержит проницаемый для текучей среды участок дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль. Технический результат - обеспечение возможности выбора различных комбинаций первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, для достижения различных ощущений от вдыхания, например для изменения аромата вдыхаемых аэрозолей. 12 з.п. ф-лы, 7 ил., 52 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль, которая содержит устройство, генерирующее аэрозоль, для одновременного генерирования аэрозоля из первого субстрата, образующего аэрозоль, и второго субстрата, образующего аэрозоль.

В области техники, к которой относится настоящее изобретение, известны устройства, генерирующие аэрозоль, выполненные с возможностью генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, такого как табакосодержащий субстрат. Такие известные устройства могут генерировать аэрозоль из субстрата посредством воздействия теплом на субстрат, а не сжигания субстрата. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть представлен в виде составляющей части изделия, генерирующего аэрозоль, причем изделие физически отделено от устройства, генерирующего аэрозоль. В процессе использования устройство, генерирующее аэрозоль, может принимать изделие, генерирующее аэрозоль. Устройство может обеспечивать энергию для передачи тепла от источника тепла субстрату, образующему аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль. Во время использования таких известных устройств, генерирующих аэрозоль, и изделий, генерирующих аэрозоль, летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, за счет переноса тепла от источника тепла и захватываются в воздух, втягиваемый через изделие, генерирующее аэрозоль. По мере охлаждения выделяющихся соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается потребителем.

Некоторые из известных устройств, генерирующих аэрозоль, выполнены с возможностью генерировать аэрозоль из двух субстратов, образующих аэрозоль, одновременно. Обычно такие устройства, генерирующие аэрозоль, выполнены с возможностью принимать первый, твердый субстрат, образующий аэрозоль, и второй, жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Первый субстрат, образующий аэрозоль, может быть заключен в изделии, образующем аэрозоль, которое содержит стержень, содержащий заглушку из твердого табакосодержащего субстрата на дальнем конце стержня или ближе к нему, причем указанное изделие выполнено с возможностью размещения в кожухе устройства, генерирующего аэрозоль. Второй субстрат, образующий аэрозоль, может содержаться в отдельном контейнере или картридже, который также выполнен с возможностью размещения в кожухе устройства, генерирующего аэрозоль. Такие устройства, генерирующие аэрозоль, иногда называются гибридными устройствами, генерирующими аэрозоль.

В процессе использования известных гибридных устройств, генерирующих аэрозоль, летучие соединения высвобождаются как из первого, так и из второго субстратов, образующих аэрозоль, обычно в результате переноса тепла от одного или более источников тепла на указанные первый и второй субстраты, образующие аэрозоль. Единый путь потока воздуха через устройство, генерирующее аэрозоль, и через изделие, генерирующее аэрозоль, выполнен таким образом, что он проходит второй субстрат, образующий аэрозоль, а затем через первый субстрат, образующий аэрозоль. Летучие соединения из второго субстрата, образующего аэрозоль, захватываются в воздух в пути потока воздуха, и поэтому они тоже должны пройти через первый субстрат, образующий аэрозоль, таким образом, что летучие соединения из первого субстрата, образующего аэрозоль, также захватываются в путь потока воздуха. По мере охлаждения выделяющихся соединений из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается потребителем.

Гибридные устройства, генерирующие аэрозоль, обладают тем преимуществом, что пользователь получает не только аромат или ощущение курения первого нагреваемого субстрата, образующего аэрозоль, или второго нагреваемого субстрата, образующего аэрозоль, а комбинацию обоих. Пользователь может выбирать различные комбинации первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, для достижения различных ощущений от вдыхания, например для изменения аромата вдыхаемых аэрозолей.

Существует ряд сложностей с известными гибридными системами, которые возникают в результате того, что в процессе использования летучие соединения из второго субстрата, образующего аэрозоль, втягиваются через первый субстрат, образующий аэрозоль. Важно, чтобы выделяющиеся первый и второй аэрозоли смешивались друг с другом до того, как потребитель вдохнет их. Но в уровне техники организация потока воздуха не способствует оптимизированному перемешиванию двух аэрозолей. Смесь двух аэрозолей может быть нестабильной во время затяжек или различаться от затяжки к затяжке.

Кроме того, когда летучие соединения второго субстрата, образующего аэрозоль, проходят через первый субстрат, образующий аэрозоль, они проходят через область высокой температуры, что может испортить аромат второго аэрозоля, например из-за того, что второй аэрозоль может претерпеть термическое разрушение. Эта проблема особенно актуальна, когда температура аэрозолизации первого субстрата, образующего аэрозоль, выше, чем у второго субстрата, образующего аэрозоль.

Кроме того, поскольку путь потока воздуха в известных гибридных системах проходит через первый субстрат, образующий аэрозоль, сопротивление затяжке сильно зависит от пористости первого субстрата, образующего аэрозоль. Это может означать, что сопротивление затяжке является неприемлемо или неудобно высоким для пользователя.

Было бы желательно обеспечить устройство, генерирующее аэрозоль, для одновременного генерирования аэрозоля из первого субстрата, образующего аэрозоль, и аэрозоля из второго субстрата, образующего аэрозоль, в котором смесь или комбинация двух аэрозолей оптимизирована и стабильна между использованиями, в котором ухудшение аромата второго аэрозоля минимизировано и которое обладает низким сопротивлением затяжке.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, для одновременного генерирования аэрозоля из первого субстрата, образующего аэрозоль, и аэрозоля из второго субстрата, образующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать кожух устройства. Кожух устройства может образовывать первый участок размещения субстрата для размещения первого субстрата, образующего аэрозоль. Кожух устройства может образовывать второй участок размещения субстрата для размещения второго субстрата, образующего аэрозоль. Кожух устройства может образовывать основной путь потока воздуха. Основной путь потока воздуха может проходить через первый участок размещения субстрата. Кожух устройства также может образовывать дополнительный путь потока воздуха. Дополнительный путь потока воздуха может проходить через устройство таким образом, что в процессе использования дополнительный путь потока воздуха соединен по текучей среде со вторым субстратом, образующим аэрозоль, размещенным во втором участке размещения субстрата. Дополнительный путь потока воздуха может сливаться с основным путем потока воздуха в области соединения (область слияния) дальше по потоку от первого участка размещения субстрата.

В процессе использования первый субстрат, образующий аэрозоль, может быть размещен в первом участке размещения, и второй субстрат, образующий аэрозоль, может быть размещен во втором участке размещения субстрата, и устройство может генерировать летучие соединения из обоих субстратов, образующих аэрозоль: первого и второго. Пользователь может втягивать воздух через основной путь потока воздуха из области дальше по потоку от соединения между основным и дополнительным путями потока воздуха, и таким образом после слияния путей потока воздуха такой воздух втягивается как через основной, так и через дополнительный пути потока воздуха. Основной путь потока воздуха может быть выполнен таким образом, что, когда первый субстрат, образующий аэрозоль, размещен в первом участке размещения субстрата, основной путь потока воздуха проходит через первый субстрат, образующий аэрозоль. Соответственно, летучие соединения, высвобождаемые из первого субстрата, образующего аэрозоль, могут захватываться в воздух, втягиваемый через основной путь потока воздуха. За счет того, что дополнительный путь потока воздуха предпочтительно соединен по текучей среде со вторым субстратом, образующим аэрозоль, размещенным во втором участке размещения субстрата, летучие соединения, высвобождаемые из второго субстрата, образующего аэрозоль, могут захватываться в воздух, втягиваемый через дополнительный путь потока воздуха. Летучие соединения из второго субстрата, образующего аэрозоль, могут объединяться с летучими соединениями из первого субстрата, образующего аэрозоль, в области соединения между основным и дополнительным путями потока воздуха. Летучие соединения могут охлаждаться с образованием аэрозоля, который затем вдыхается пользователем. Летучие соединения из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, могут охлаждаться с образованием аэрозоля до или после указанного соединения.

Поскольку дополнительный путь потока воздуха сливается с основным путем потока воздуха в области соединения дальше по потоку от первого участка размещения субстрата, летучие соединения, высвобождаемые из дополнительного субстрата, образующего аэрозоль, не втягиваются через основной субстрат, образующий аэрозоль, что является преимуществом. Это позволяет улучшить равномерность перемешивания аэрозолей, выделяющихся из основного и дополнительного субстратов, образующих аэрозоль. Смесь двух аэрозолей может быть стабильной между затяжками или использованиями, что является преимуществом. Кроме того, эта компоновка может полностью исключить разрушение летучих соединений второго субстрата, образующего аэрозоль, которое в ином случае может иметь место, если эти летучие соединения должны проходить через нагретый первый участок размещения субстрата, что является преимуществом. Это снижает или исключает риск термического разложения летучих соединений, высвобождаемых из второго субстрата, образующего аэрозоль, и может быть особенно полезным, когда температура аэрозолизации первого субстрата, образующего аэрозоль, размещенного в первом участке размещения субстрата, выше, чем у второго субстрата, образующего аэрозоль, что является преимуществом.

В результате обеспечения основного и дополнительного путей потока воздуха, где только основной путь потока воздуха проходит через первый участок размещения субстрата, сопротивление затяжке, испытываемое пользователем, втягивающим воздух через пути потока воздуха, зависит не только от пористости первого субстрата, образующего аэрозоль, размещенного в первом участке размещения субстрата. В частности, более низкое общее сопротивление может быть достигнуто за счет обеспечения дополнительного пути потока воздуха с низким сопротивлением (т.е. низким относительно сопротивления затяжке основного пути потока воздуха). Баланс аэрозолей, выделяемых из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, вдыхаемых пользователем, может определяться выбором сопротивления затяжке дополнительного пути потока воздуха относительно основного пути потока воздуха.

Предпочтительно дополнительный путь потока воздуха отделен от основного пути потока воздуха раньше по потоку от соединения. Два пути потока воздуха могут быть разделены кожухом устройства раньше по потоку от соединения. Это разделение путей потока воздуха гарантирует, что в процессе использования летучие соединения, высвобождаемые из размещенного второго субстрата, образующего аэрозоль, не проходят через размещенный первый субстрат, образующий аэрозоль.

Первый участок размещения субстрата может быть выполнен с возможностью размещения в нем участка изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего первый субстрат, образующий аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня, причем первый субстрат, образующий аэрозоль, располагается на дальнем конце стержня или ближе к нему. Стержень также может содержать мундштук на конце стержня, противоположном дальнему концу. Пользователь устройства может осуществлять затяжку через мундштук. Когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в первом участке размещения субстрата, основной путь потока воздуха может проходить насквозь по длине стержня, через первый субстрат, образующий аэрозоль, и мундштук.

Второй участок размещения субстрата может быть выполнен с возможностью размещения в нем второго субстрата, образующего аэрозоль, который предпочтительно представляет собой жидкость. Второй участок размещения субстрата может быть выполнен с возможностью размещения в нем съемного контейнера или картриджа, называемого в настоящем документе картриджем. Картридж может образовывать или содержать участок хранения жидкости, содержащий второй субстрат, образующий аэрозоль. Съемный картридж может быть выполнен с возможностью замены, когда субстрат, образующий аэрозоль, истощен, или когда желательно выбрать картридж, содержащий другой второй субстрат, образующий аэрозоль, для достижения другого ощущения от вдыхания, что является преимуществом. В альтернативном варианте осуществления второй участок размещения субстрата может сам по себе образовывать участок хранения жидкости, который выполнен за одно целое с остальным устройством, генерирующим аэрозоль. В любом случае дополнительный путь потока воздуха может быть предпочтительно выполнен с возможностью соединения по текучей среде со вторым субстратом, образующим аэрозоль, в съемном или выполненном за одно целое участке хранения жидкости.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать проницаемую для текучей среды область дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль. Дополнительный путь потока воздуха может быть выполнен с возможностью проходить через проницаемую для текучей среды область изделия, генерирующего аэрозоль, когда указанное изделие размещено в первом участке размещения субстрата. Далее дополнительный путь потока воздуха может сливаться с основным потоком воздуха.

В настоящем документе термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания устройства, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля.

Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой гибридное курительное устройство, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля, который пользователь может напрямую вдыхать в свои легкие через свой рот, и одновременно взаимодействует со вторым, предпочтительно жидким субстратом, образующим аэрозоль, содержащемся или размещенном во втором участке размещения субстрата.

Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, является курительным изделием, которое генерирует аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя. Более предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой курительное изделие, которое образует никотинсодержащий аэрозоль, непосредственно вдыхаемый в легкие пользователя через рот пользователя.

В настоящем документе термин «субстрат, образующий аэрозоль», обозначает субстрат, состоящий из материала, образующего аэрозоль, который может высвобождать летучие соединения при нагреве для генерирования аэрозоля, или содержащий его.

В настоящем документе термин «материал, образующий аэрозоль» обозначает материал, который способен высвобождать летучие соединения при нагревании для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать или состоять из материала, образующего аэрозоль.

В настоящем документе термины «раньше по потоку» и «дальше по потоку» используются для описания относительных положений элементов или частей элементов устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на изделии или устройстве, генерирующем аэрозоль, во время его использования.

Кожух устройства может образовывать (определять) стенку полости, образующую полость. По меньшей мере некоторый участок полости может образовывать первый участок размещения субстрата.

В настоящем документе «участок размещения субстрата» обозначает участок кожуха устройства, выполненный с возможностью размещения в нем субстрата, образующего аэрозоль. В случае, когда первый субстрат, образующий аэрозоль, размещен на или в направлении дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль, первый участок размещения субстрата представляет собой участок кожуха, непосредственно окружающий первый субстрат, когда изделие размещено. Участки полости, не окружающие первый субстрат, когда изделие размещено в полости, например участки, окружающие элементы изделия дальше по потоку от субстрата, не образуют часть первого участка размещения субстрата.

Стенка полости может содержать форму, соответствующую форме изделия, генерирующего аэрозоль, для размещения которого она предназначена, что дает преимущества. В соответствующих случаях стенка полости может быть трубчатой. Это может быть особенно удобно, когда устройство предназначено для применения с изделиями, генерирующими аэрозоль, которые образуют форму стержня, с трубчатой формой, соответствующей геометрическому профилю такого стержня. Например, в тех случаях, когда изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой курительное изделие, использование стержнеобразной геометрии для изделия соответствует той, которая присутствует у известных курительных изделий, таких как традиционные и электронные сигареты. Стенка полости может быть цилиндрической.

В настоящем документе термин «стержень» используется для обозначения в целом цилиндрического элемента с по существу круглым, овальным или эллиптическим поперечным сечением.

Стенка полости может содержать проницаемую для текучей среды область. Дополнительный путь потока воздуха может проходить через указанную проницаемую для текучей среды область. Дополнительный путь потока воздуха может сливаться с основным путем потока воздуха внутри полости. Предпочтительно проницаемая для текучей среды область стенки полости может быть дальше по потоку от первого участка размещения субстрата. Это гарантирует, что воздух, поступающий в полость через дополнительный путь потока воздуха, поступает дальше по потоку от первого участка размещения и, соответственно, дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль, размещенного в первом участке размещения. В предпочтительном варианте проницаемая для текучей среды область расположена непосредственно дальше по потоку от первого участка размещения субстрата. Это обеспечивает максимальное перемешивание первого и второго выделяемых аэрозолей перед вдыханием их пользователем. Однако проницаемая для текучей среды область может быть расположена на расстоянии по оси от первого участка размещения субстрата при условии, что зазор довольно мал. Зазор между проницаемой для текучей среды областью и первым участком размещения субстрата может быть меньше 5 миллиметров, предпочтительно меньше 2 миллиметров.

Проницаемый для текучей среды участок стенки полости может содержать одно или более из: пористого материала, множества щелей и множества отверстий. В качестве примера и без ограничения проницаемый для текучей среды участок стенки полости может быть выполнен в виде сетки, причем промежутки сетки определяют отверстия в сетке, обеспечивая, таким образом, возможность проникания потока воздуха и летучих соединений, захваченных воздухом, через сетку. В альтернативном варианте осуществления проницаемый для текучей среды участок может представлять собой отверстие, выполненное в стенке полости, без присутствия какой-либо сетки или других ограничений. В другом альтернативном варианте осуществления проницаемый для текучей среды участок стенки полости может содержать множество пор, причем указанное множество пор определяет пустоты внутри материала стенки. Размер любых пор, щелей или отверстий, которые могут образовывать часть проницаемого для текучей среды участка стенки полости, будет напрямую влиять на проницаемость для потока текучей среды проницаемого для текучей среды участка.

Предпочтительно когда изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее первый субстрат, образующий аэрозоль, размещено в полости, проницаемая для текучей среды область стенки полости совпадает с соответствующим проницаемым для текучей среды участком внешней стенки изделия, генерирующего аэрозоль. Присутствие совпадающих проницаемых для текучей среды участков стенки полости устройства, генерирующего аэрозоль, и внешней стенки изделия, генерирующего аэрозоль, дает возможность эффективного пропускания потока воздуха из дополнительного пути потока воздуха устройства во внутреннюю часть изделия, генерирующего аэрозоль.

В настоящем документе термин «проницаемый для текучей среды» относится к элементу, который позволяет газам или жидкостям проходить через себя. В частности «проницаемый для текучей среды» используется для обозначения элемента, который позволяет воздуху, содержащему захваченные летучие соединения, которые могли образовать аэрозоль, проходить через себя. Термин «проницаемый для текучей среды» также включает объемную характеристику подходящего материала применительно либо к части, либо ко всему объему; например, материала, обладающего пористостью во всем объеме или в части объема указанного материала.

В настоящем документе термин «совпадающие» используется для обозначения перекрывания или накладывания, точного или частичного.

Предпочтительно стенка полости является трубчатой. Проницаемый для текучей среды участок стенки полости может содержать по меньшей мере одну кольцевую проницаемую для текучей среды полосу. Выполнение проницаемого для текучей среды участка стенки полости в виде одной или более кольцевых полос обеспечивает возможность пропускания воздуха в дополнительном пути потока воздуха, содержащего захваченные летучие соединения из второго субстрата, образующего аэрозоль, радиально в полость вокруг по периферии трубчатой стенки полости. В процессе использования это может стимулировать однородное перемешивание летучих соединений из размещенного второго субстрата, образующего аэрозоль, захваченных в воздух из дополнительного пути потока воздуха, с летучими соединениями из размещенного первого субстрата, образующего аэрозоль, захваченными в воздух основного пути потока воздуха, что является преимуществом. Это может улучшать перемешивание летучих соединений из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, что является преимуществом. Это может давать эффект улучшения стабильности вдыхаемых аэрозолей во время использования устройства или между отдельными периодами использования.

В процессе использования устройства с изделием, генерирующим аэрозоль, размещенным в полости, причем внешняя стенка изделия, генерирующего аэрозоль, имеет соответствующий проницаемый для текучей среды участок, выполненный в виде кольцевой полосы, выравнивание с совпадением кольцевых полос устройства и изделия может давать возможность равномерного радиального поступления воздуха во внутреннюю часть изделия, генерирующего аэрозоль, по периферии внешней стенки изделия.

Полость может быть снабжена открытым концом и закрытым концом. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью размещения в нем изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего первый субстрат, образующий аэрозоль, через открытый конец трубчатой полости. Полость может быть выполнена с возможностью размещения в ней первого субстрата, образующего аэрозоль, через открытый конец в продольном направлении.

Основной путь потока воздуха может проходить через полость в направлении, по существу параллельном продольной оси. Когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в первом участке размещения субстрата, основной путь потока воздуха может проходить через изделие, образующее аэрозоль, в направлении, параллельном продольной оси.

Дополнительный путь потока воздуха может быть по существу перпендикулярным продольной оси там, причем дополнительный путь потока воздуха сливается с основным путем потока воздуха. Это может улучшать перемешивание летучих соединений из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, в процессе использования там, где основной и дополнительный потоки воздуха сливаются, что является преимуществом. Если дополнительный путь потока воздуха сливается с основным путем потока воздуха таким образом, что указанные пути потока воздуха перпендикулярны друг другу, перемешивание может быть оптимизировано.

В соответствующих случаях устройство, генерирующее аэрозоль, может быть электрически питаемым устройством. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать первое средство нагрева, выполненное с возможностью в процессе использования нагревать первый субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в первом участке размещения субстрата. Первое средство нагрева может нагревать первый субстрат, образующий аэрозоль, за счет любого одного или обоих из индукционного и резистивного нагрева. Устройство может содержать источник питания для подачи электропитания на первое средство нагрева. Источник питания может предпочтительно представлять собой батарею, что обеспечивает преимущества портативности устройства. Батарея предпочтительно представляет собой перезаряжаемую батарею.

В некоторых вариантах осуществления первое средство нагрева может быть выполнено с возможностью нагревать первый участок размещения субстрата таким образом, что тепло переносится на размещенный первый субстрат, образующий аэрозоль.

В примере версии первого средства нагрева с резистивным нагревом первое средство нагрева может содержать катушку индуктивности, расположенную смежно с первым участком размещения субстрата или окружающую его. По меньшей мере часть первого участка размещения субстрата может содержать токоприемный (=сусцепторный) участок. Токоприемный участок может быть выполнен с возможностью нагреваться под действием переменного магнитного поля. В процессе использования электропитание, подаваемое на катушку индуктивности (например, вышеупомянутым источником питания устройства), приводит к индуцированию катушкой вихревых токов в токоприемном участке. Эти вихревые токи, в свою очередь, приводят к генерированию тепла в токоприемном участке первого участка размещения субстрата. Электропитание подается на катушку индуктивности в виде переменного магнитного поля. Переменный ток может иметь любую подходящую частоту. Переменный ток предпочтительно может представлять собой высокочастотный переменный ток. Переменный ток может иметь частоту от 100 килогерц (кГц) до 30 мегагерц (МГц). Когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в первом участке размещения субстрата, тепло, генерируемое токоприемный участком, может переноситься на изделие для нагревания первого субстрата, образующего аэрозоль, внутри изделия до температуры, достаточной для того, чтобы вызывать образование аэрозоля из субстрата. Токоприемный участок образован из материала, обладающего способностью поглощать электромагнитную энергию и преобразовывать в тепло. В качестве примера и без ограничения токоприемный участок может быть выполнен из ферромагнитного материала, такого как сталь.

Предпочтительно первый участок размещения субстрата образует по меньшей мере часть стенки полости, как описано выше, и катушка индуктивности представляет собой спиральную катушку, которая окружает первый участок размещения субстрата, который содержит токоприемный участок. Предпочтительно катушка индуктивности может окружать токоприемный участок радиально снаружи от токоприемного участка. Размещение катушки индуктивности радиально снаружи от токоприемного участка позволяет избежать повреждения катушки индуктивности в результате контакта с изделием, генерирующим аэрозоль, во время вставки изделия в полость.

В одном из вариантов версии первого средства нагрева с индукционным нагревом, описанной выше, первый участок размещения субстрата может не содержать никакого токоприемного участка. Вместо этого токоприемник может быть выполнен в виде части изделия, генерирующего аэрозоль; при этом он полостью или частично заключен в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль. В таких вариантах осуществления устройство все же может содержать катушку индуктивности, которая, когда первый участок размещения субстрата образует часть стенки полости, предпочтительно окружает стенку полости радиально наружу от стенки.

В настоящем документе термин «токоприемник» или «токоприемный участок» обозначает проводящий элемент, нагревающийся под действием переменного магнитного поля. Это может быть результатом вихревых токов, индуцированных в токоприемном элементе, и/или потерь на гистерезис. Возможные материалы для токоприемников включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий и в сущности любые другие проводящие элементы. Предпочтительно токоприемный элемент представляет собой ферритовый элемент. Материал и геометрическая форма токоприемного элемента могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить требуемое электрическое сопротивление и генерирование тепла. Токоприемный элемент может содержать, например, сетку, плоскую спиральную катушку, волокна или ткань. Токоприемник контактирует с первым субстратом, образующим аэрозоль, что дает преимущество. Токоприемный элемент может быть проницаемым для текучей среды, что дает преимущество.

В одном из примеров версии первого средства нагрева с резистивным нагревом первое средство нагрева может содержать резистивный нагревательный элемент. Источник питания (такой как описанный выше источник питания) может быть выполнен с возможностью подавать ток на резистивный нагреватель. Резистивный нагревательный элемент может быть расположен с возможностью окружать первый участок размещения субстрата таким образом, что резистивный нагревательный элемент окружает первый субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в первом участке размещения субстрата. В качестве примера резистивный нагревательный элемент может иметь форму кольцевой муфты. Когда первый участок размещения образует часть стенки полости как описано выше, кольцевая муфта может быть расположена в стенке полости или образовывать ее часть.

В альтернативном варианте осуществления резистивный нагревательный элемент может быть расположен таким образом, чтобы выступать в первый субстрат, образующий аэрозоль, с возможностью в процессе использования быть вставленным во внутреннюю часть размещенного изделия, генерирующего аэрозоль, чтобы находиться вблизи или в прямом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, изделия. В качестве примера резистивный нагревательный элемент может иметь форму лезвия. В процессе использования на резистивный нагревательный элемент будет подаваться электропитание (например, вышеупомянутым источником питания устройства), что будет приводить к нагреванию резистивного нагревательного элемента. Соответственно, тепло может переноситься с резистивного нагревательного элемента на первый субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в первом участке размещения субстрата для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до температуры, достаточной для того, чтобы вызвать выделение аэрозоля из субстрата.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать второе средство нагрева, выполненное с возможностью в процессе использования нагревать второй субстрат, образующий аэрозоль, размещенный во втором участке размещения субстрата. Второе средство нагрева может нагревать второй субстрат, образующий аэрозоль, за счет любого одного или обоих из индукционного и резистивного нагрева. Электропитание на второе средство нагрева может подаваться тем же источником питания, что и на первое средство нагрева.

В некоторых вариантах осуществления второе средство нагрева может быть выполнено с возможностью нагревать второй участок размещения субстрата в процессе использования. Затем тепло может переноситься на размещенный второй субстрат, образующий аэрозоль.

В одном из примеров версии второго средства нагрева с индукционным нагревом по меньшей мере некоторая часть второго участка размещения субстрата может содержать токоприемный участок. Устройство может содержать катушку индуктивности, смежную с токоприемный участком или окружающую его. Устройство может дополнительно содержать источник питания, выполненный с возможностью подачи переменного тока на катушку индуктивности. В процессе использования электропитание, подаваемое на катушку индуктивности (например, вышеупомянутым источником питания устройства), приводит к индуцированию катушкой вихревых токов в токоприемном участке. Эти вихревые токи, в свою очередь, приводят к генерированию тепла в токоприемном участке второго участка размещения субстрата. Электропитание подается на катушку индуктивности в виде переменного магнитного поля. Переменный ток может иметь любую подходящую частоту. Переменный ток предпочтительно может представлять собой высокочастотный переменный ток. Переменный ток может иметь частоту от 100 килогерц (кГц) до 30 мегагерц (МГц).

В одном из примеров версии с резистивным нагревом второе средство нагрева может содержать резистивный нагревательный элемент. Резистивный нагревательный элемент может быть расположен таким образом, чтобы окружать второй участок размещения субстрата таким образом, что резистивный нагревательный элемент окружает второй субстрат, образующий аэрозоль, размещенный во втором участке размещения субстрата.

В альтернативном варианте осуществления, когда второй субстрат, образующий аэрозоль, содержится в сменном картридже, выполненном с возможностью размещения во втором участке размещения субстрата, устройство, генерирующее аэрозоль, может не содержать токоприемник или резистивный нагревательный элемент. Вместо этого токоприемник или резистивный нагревательный элемент могут быть выполнены как часть картриджа.

В примере версии с индукционным нагревом токоприемник может быть выполнен как часть картриджа. В таких вариантах осуществление устройство все равно содержит катушку индуктивности.

В одном из примеров версии с резистивным нагревом резистивный нагревательный элемент может быть расположен в картридже. В таких вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж могут содержать электрические соединения, обеспечивающие возможность соединения между источником питания устройства со вторым средством нагрева картриджа, когда картридж размещен во втором участке размещения субстрата.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать контроллер для управления питанием, подаваемым на любое одно или оба из первого и второго средств нагрева от источника питания. Соответственно, контроллер может управлять нагреванием первого и второго субстратов, образующих аэрозоль. В целом контроллер может быть выполнен таким образом, что в процессе использования устройства ток подается как на первое, так и на второе средство нагрева, и аэрозоль генерируется одновременно из обоих размещенных первого и второго субстратов, образующих аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью подавать питание на первое и второе средства нагрева независимо, с обеспечением возможности управлять тем, какой из первого и второго субстратов, генерирующих аэрозоль, генерируется. Это может быть изменено в течение затяжки или использования устройства.

Во втором аспекте настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения. Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать изделие, генерирующее аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать первый субстрат, образующий аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью размещения в первом участке размещения субстрата устройства, генерирующего аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать картридж. Картридж может содержать второй субстрат, образующий аэрозоль. Картридж может быть выполнен с возможностью размещения во втором участке размещения субстрата.

Предпочтительно первый субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Однако первый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. В альтернативном варианте осуществления первый субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Предпочтительно первый субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин. Более предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, образующий аэрозоль, не содержащий табак.

Если первый субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый первый субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяной лист, табачный лист, фрагменты табачной жилки, взорванный табак или гомогенизированный табак.

Необязательно, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, которые высвобождаются при нагревании твердого субстрата, образующего аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, также может содержать одну или более капсул, которые, например, содержат дополнительные летучие вкусоароматические соединения, содержащие или не содержащие табак, и такие капсулы могут таять во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.

Необязательно, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен на термически стабильном носителе или встроен в него. Носитель может быть в виде порошка, гранул, шариков, крупиц, жгутов, полосок или листов. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в виде, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен по схеме с целью обеспечения неравномерной доставки вкусоароматической добавки во время использования.

В предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит гомогенизированный табачный материал. В настоящем документе термин «гомогенизированный табачный материал» относится к материалу, образованному путем агломерации сыпучего табака.

Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный лист гомогенизированного табачного материала. В настоящем документе термин «лист» относится к пластинчатому элементу, имеющему ширину и длину, существенно превышающие его толщину. В настоящем документе термин «собранный» используется для описания листа, который свернут, согнут или иным образом сжат или сужен по существу поперечно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль.

Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля. В настоящем документе термин «вещество для образования аэрозоля» используется для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию аэрозоля и которые являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль.

Подходящие вещества для образования аэрозоля известны в данной области техники и включают, помимо прочего: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно вещество для образования аэрозоля. В альтернативном варианте субстрат, образующий аэрозоль, может содержать сочетание двух или более веществ для образования аэрозоля.

Система, генерирующая аэрозоль, может содержать первое средство нагрева, выполненное с возможностью в процессе использования нагревать первый субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в первом участке размещения субстрата. Первое средство нагрева может нагревать первый субстрат, образующий аэрозоль, за счет любого одного или обоих из индукционного и резистивного нагрева. Устройство может содержать источник питания для подачи электропитания на первое средство нагрева. Источник питания может предпочтительно представлять собой батарею, что обеспечивает преимущества портативности устройства. Батарея предпочтительно представляет собой перезаряжаемую батарею.

В некоторых вариантах осуществления первое средство нагрева может быть выполнено с возможностью нагревать первый участок размещения субстрата таким образом, что тепло переносится на размещенный первый субстрат, образующий аэрозоль.

В альтернативном варианте осуществления в одном из примеров версии первого нагревательного средства с индукционным нагревом токоприемник может быть выполнен в виде части изделия, генерирующего аэрозоль; при этом он полостью или частично заключен в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль. В таких вариантах осуществления устройство содержит катушку индуктивности. В процессе использования электропитание, подаваемое на катушку индуктивности (например, вышеупомянутым источником питания устройства), что может приводить к индуцированию катушкой вихревых токов в токоприемнике. Эти вихревые токи, в свою очередь, могут приводить к генерированию токоприемником тепла, которое может переноситься на первый субстрат, образующий аэрозоль, и нагревать его до температуры, достаточной для того, чтобы вызвать выделение аэрозоля из субстрата.

Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, образует стержень. Стержень содержит первый субстрат, образующий аэрозоль. Внешняя стенка стержня содержит проницаемый для текучей среды участок. Проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня расположен дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль. Кожух устройства, генерирующего аэрозоль, может содержать стенку полости, образующую полость. По меньшей мере некоторый участок стенки полости может образовывать первый участок размещения субстрата. Стенка полости может содержать проницаемую для текучей среды область дальше по потоку от первого участка размещения субстрата. Проницаемый для текучей среды участок стержня может быть выполнен с возможностью совпадения с проницаемым для текучей среды участком стенки полости, когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в полости. За счет этого воздух может быть втянут через дополнительный путь потока воздуха, когда пользователь осуществляет вдыхание на мундштучном конце изделия, генерирующего аэрозоль. Поток воздуха может течь через кожух устройства, через проницаемую для текучей среды область стенки полости, через проницаемую область внешней стенки стержня и во внутреннюю часть стержня. Затем этот воздух может сливаться с воздухом, втягиваемым через основной путь потока воздуха.

Предпочтительно стержень изделия, генерирующего аэрозоль, имеет мундштучный конец и дальний конец, причем мундштучный конец расположен дальше по потоку от дальнего конца. Основной путь потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, может проходить через изделие, генерирующее аэрозоль, когда оно размещено в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Основной путь потока воздуха может проходить через субстрат, образующий аэрозоль, вдоль внутренней части стержня дальше по потоку в направлении к мундштучному концу таким образом, что при осуществлении пользователем всасывания на мундштучном конце воздух втягивается в изделие, генерирующее аэрозоль, и проходит через субстрат, образующий аэрозоль, вдоль внутренней части стержня дальше по потоку в направлении к мундштучному концу. В процессе использования летучие соединения могут высвобождаться из первого субстрата, образующего аэрозоль, и захватываться в воздух, проходящий через основной путь потока воздуха. Дополнительный путь потока воздуха может проходить от впуска для воздуха в кожухе устройства и через проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня, после чего он сливается со вторым основным путем потока воздуха в области соединения дальше по потоку от первого участка размещения субстрата. Дополнительный путь потока воздуха может быть соединен по текучей среде со вторым субстратом, образующим аэрозоль, размещенным во втором участке размещения субстрата таким образом, что летучие соединения, высвобождаемые из второго субстрата, образующего аэрозоль, захватываются в воздух, втягиваемый через дополнительный путь потока воздуха. Воздух с захваченными летучими соединениями втягивается через проницаемый для текучей среды участок внешней стенки в смесительную область внутри стержня изделия, генерирующего аэрозоль. Смесительная область может находиться дальше по потоку от и, предпочтительно, непосредственно смежно с первым субстратом, образующим аэрозоль. Это обеспечивает смешивание летучих соединений из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, без обязательного прохождения летучих соединений из второго субстрата, образующего аэрозоль, через первый субстрат, образующий аэрозоль.

В соответствующих случаях субстрат, образующий аэрозоль, расположен на дальнем конце или ближе к дальнему концу, чем к мундштучному концу.

Предпочтительно внутренняя часть стержня свободна от препятствий от смесительного участка до мундштучного конца таким образом, что в процессе использования смешанный поток не встречает препятствий при протекании от смесительного участка к мундштучному концу. В качестве примера изделие, генерирующее аэрозоль, может не иметь мундштучного фильтра или элементов охлаждения аэрозоля, создающих препятствия в пути потока дальше по потоку в направлении к мундштучному концу, как это часто бывает в известных электронных сигаретах. Отсутствие любых таких препятствий во внутренней части стержня дальше по потоку от субстрата, образующего аэрозоль, может помочь снизить сопротивление затяжке основного и дополнительного путей потока воздуха и снизить величину всасывания, которое необходимо осуществить пользователю на мундштучном конце для того, чтобы вдохнуть заданное количество смешанного потока аэрозоля и охлаждающего воздуха. Кроме того, это также может способствовать снижению сложности изготовления изделия, генерирующего аэрозоль.

Проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня может содержать одно или более из: пористого материала, множества щелей и множества отверстий. В качестве примера и без ограничения проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня может быть выполнен в виде сетки, причем промежутки сетки определяют отверстия в сетке, обеспечивая, таким образом, возможность проникания потока воздуха через сетку, т.е. через внешнюю стенку. В другом альтернативном варианте осуществления проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня может содержать множество пор, причем указанное множество пор образует пустоты внутри материала внешней стенки. Размер любых пор, щелей или отверстий, которые могут образовывать часть проницаемого для текучей среды участка внешней стенки стержня, будут напрямую влиять на проницаемость для потока воздуха проницаемого для текучей среды участка. Размер любых таких пор, щелей или отверстий может быть выбран в соответствии с желаемой объемной скоростью потока охлаждающего воздуха во внутренней части изделия, генерирующего аэрозоль.

Внешняя стенка стержня может быть выполнена в виде обертки, причем обертка заключает в себе первый субстрат, образующий аэрозоль. В качестве примера обертка может представлять собой папиросную бумагу. Обертка может быть снабжена перфорациями с образованием проницаемого для текучей среды участка внешней стенки стержня. Предпочтительно обертка имеет толщину приблизительно от 0,02 до 0,07 миллиметра или приблизительно от 0,03 до 0,05 миллиметра. Изделие, генерирующее аэрозоль, образованное стержнем, предпочтительно имеет диаметр приблизительно от 3 до 10 миллиметров или приблизительно от 4,4 до 8 миллиметра. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 60 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 миллиметров.

Предпочтительно проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня содержит по меньшей мере одну кольцевую проницаемую для текучей среды полосу. Применение кольцевой проницаемой для текучей среды полосы дает возможность равномерного радиального поступления охлаждающего воздуха во внутреннюю часть изделия, генерирующего аэрозоль, по периферии изделия. Это может улучшать перемешивание летучих соединений из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, что является преимуществом. Это может давать эффект улучшения стабильности вдыхаемых аэрозолей во время использования устройства или между отдельными периодами использования.

Предпочтительно проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня может иметь длину по оси от 0,2 до 4 миллиметров, или более предпочтительно от 0,2 до 2,5 миллиметра, или более предпочтительно от 0,2 до 1,8 миллиметра, или более предпочтительно от 0,2 до 1,5 миллиметра. Ограничение осевой длины проницаемого для текучей среды участка внешней стенки стержня может способствовать фокусированию перемешивания летучих соединений, высвобождаемых из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, через проницаемый для текучей среды участок.

Проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня может проходить дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль, не более, чем на 4 миллиметра, или предпочтительно не более, чем на 2,5 миллиметра, или более предпочтительно не более, чем на 1,8 миллиметра, или более предпочтительно не более, чем на 1,5 миллиметра, или более предпочтительно не более, чем на 0,2 миллиметра, что удобно. Ограничение проницаемого для текучей среды участка таким образом, чтобы он проходил дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль, не более, чем на указанное расстояние, позволяет достичь перемешивания летучих соединений, высвобожденных из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, непосредственно дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль, в стержне. Это способствует обеспечению того, что когда смешанный поток достигает мундштучного конца стержня, пользователь получает вдыхаемый пар, который тщательно перемешан, что улучшает ощущения пользователя.

Второй субстрат, образующий аэрозоль, содержащийся в картридже, представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут выделяться при нагреве второго субстрата, образующего аэрозоль. Второй субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким или содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Предпочтительно второй субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкость.

Второй субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Второй субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Второй субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые выделяются из второго субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. В альтернативном варианте осуществления предпочтительно второй субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табака.

Второй субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которая в процессе использования способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля и является по существу устойчивой к термической деградации при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

Второй субстрат, образующий аэрозоль, может быть загружен на носитель или на основу путем адсорбции, нанесения покрытия, пропитки или иным способом. В одном примере субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, удерживаемый в капиллярном материале. Капиллярный материал может иметь волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон, нитей или других трубок с узкими каналами. Волокна или нити могут быть в целом выровнены таким образом, чтобы переносить жидкость к нагревателю. В альтернативном варианте осуществления капиллярный материал может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала образует множество мелких каналов или трубок, по которым жидкость может перемещаться за счет капиллярного эффекта. Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примерами подходящих материалов являются губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененные металлические или пластмассовые материалы, 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 его использования с жидкостями, имеющими разные физические свойства. Жидкость имеет физические свойства, включая, без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые позволяют перемещать жидкость по капиллярному материалу за счет капиллярного действия.

Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать второе средство нагрева, выполненное с возможностью в процессе использования нагревать второй субстрат, образующий аэрозоль, размещенный во втором участке размещения субстрата. Второе средство нагрева может нагревать второй субстрат, образующий аэрозоль, за счет любого одного или обоих из индукционного и резистивного нагрева. Электропитание на второе средство нагрева может подаваться тем же источником питания, что и на первое средство нагрева.

В одном из примеров версии второго средства нагрева с индукционным нагревом по меньшей мере некоторая часть второго участка размещения субстрата может содержать токоприемный участок. Устройство может содержать катушку индуктивности, смежную с токоприемный участком или окружающую его. В процессе использования электропитание, подаваемое на катушку индуктивности (например, вышеупомянутым источником питания устройства), приводит к индуцированию катушкой вихревых токов в токоприемном участке. Эти вихревые токи, в свою очередь, приводят к генерированию тепла в токоприемном участке первого участка размещения субстрата. Электропитание подается на катушку индуктивности в виде переменного магнитного поля. Переменный ток может иметь любую подходящую частоту. Переменный ток предпочтительно может представлять собой высокочастотный переменный ток. Переменный ток может иметь частоту от 100 килогерц (кГц) до 30 мегагерц (МГц).

В одном из вариантов версии второго средства нагрева с индукционным нагревом, описанного выше, второй участок размещения субстрата может не иметь никакого токоприемника. Вместо этого токоприемник может быть выполнен как часть картриджа. В таких вариантах осуществление устройство все равно содержит катушку индуктивности.

Картридж может содержать кожух, внешняя поверхность которого окружает субстрат, образующий аэрозоль. По меньшей мере некоторый участок внешней поверхности может быть образован проницаемым для текучей среды токоприемный элементом. Токоприемный элемент может иметь множество отверстий, образованных в нем, чтобы позволять текучей среде проходить через него. В частности, токоприемный элемент может позволять субстрату, образующему аэрозоль, или в газообразной фазе, или как в газообразной, так и в жидкой фазе, проникать через него. Токоприемный элемент может иметь форму листа, проходящего через отверстие в корпусе картриджа. Токоприемный элемент может проходить вокруг периметра корпуса картриджа. Токоприемный элемент может быть расположен на стенке корпуса картриджа, выполненного с возможностью размещения рядом с катушкой индуктивности, когда корпус картриджа сцеплен с кожухом устройства. При эксплуатации будет преимуществом, чтобы токоприемный элемент располагался вблизи катушки индуктивности для максимального увеличения напряжения, наведенного в токоприемном элементе.

В одном из примеров версии второго средства нагрева с индукционным нагревом картридж содержит резистивный нагревательный элемент. Резистивный нагревательный элемент может быть расположен таким образом, чтобы окружать второй участок размещения субстрата таким образом, что резистивный нагревательный элемент окружает первый субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в первом участке размещения субстрата. В альтернативном варианте осуществления резистивный нагревательный элемент может быть выполнен в виде части картриджа. В таких вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж могут содержать электрические соединения, обеспечивающие возможность соединения между источником питания устройства со вторым средством нагрева картриджа, когда картридж размещен во втором участке размещения субстрата.

Если картридж содержит капиллярный материал, как описано выше, указанный капиллярный материал может быть выполнен с возможностью переносить второй субстрат, образующий аэрозоль, к токоприемному элементу или резистивному нагревательному элементу картриджа.

Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Тем не менее, ниже представлен неисчерпывающий перечень неограничивающих примеров. Любые один или более признаков этих примеров можно комбинировать с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.

Пример 1. Устройство, генерирующее аэрозоль, для одновременного генерирования аэрозоля из первого субстрата, генерирующего аэрозоль, и аэрозоля из второго субстрата, генерирующего аэрозоль, причем указанное устройство, генерирующее аэрозоль, содержит кожух, причем кожух образует:

первый участок размещения субстрата для размещения первого субстрата, образующего аэрозоль, и второй участок размещения субстрата для размещения второго субстрата, образующего аэрозоль;

основной путь потока воздуха, проходящий через первый участок размещения субстрата; и

дополнительный путь потока воздуха, проходящий через устройство таким образом, что в процессе использования дополнительный путь потока воздуха соединен по текучей среде со вторым субстратом, образующим аэрозоль, размещенным во втором участке размещения субстрата;

при этом дополнительный путь потока воздуха сливается с основным путем потока воздуха в области соединения дальше по потоку от первого участка размещения субстрата.

Пример 2. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 1, в котором дополнительный путь потока воздуха отделен от основного пути потока воздуха раньше по потоку от соединения.

Пример 3. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 1 или 2, в котором первый участок размещения субстрата выполнен с возможностью размещения участка изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего первый субстрат, образующий аэрозоль.

Пример 4. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 1-3, в котором второй участок размещения субстрата выполнен с возможностью размещения второго субстрата, образующего аэрозоль.

Пример 5. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 4, в котором второй участок размещения субстрата выполнен с возможностью размещения съемного контейнера или картриджа, содержащего участок хранения жидкости, содержащий второй субстрат, образующий аэрозоль.

Пример 6. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 4, в котором второй участок размещения субстрата образует участок хранения жидкости, выполненный за одно целое с остальным устройством, генерирующим аэрозоль.

Пример 7. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 1-6, в котором кожух устройства образует стенку полости, образующую полость, и при этом по меньшей мере некоторый участок полости образует первый участок размещения субстрата.

Пример 8. Устройство, генерирующее аэрозоль в соответствии с примером 7, в котором стенка полости может предпочтительно содержать форму, соответствующую форме изделия, генерирующего аэрозоль, с возможностью размещения которого она выполнена.

Пример 9. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 8, в котором стенка полости является трубчатой.

Пример 10. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 8 или 9, в котором стенка полости является цилиндрической.

Пример 11. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 7-10, в котором стенка полости содержит проницаемую для текучей среды область.

Пример 12. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 11, в котором проницаемая для текучей среды область стенки полости находится дальше по потоку от первого участка размещения субстрата.

Пример 13. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 11 или 12, в котором проницаемая для текучей среды область расположена непосредственно дальше по потоку от первого участка размещения субстрата.

Пример 14. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 11 или 12, в котором проницаемая для текучей среды область находится на расстоянии по оси от первого участка размещения субстрата, и зазор между проницаемой для текучей среды областью и первым участком размещения субстрата составляет менее 5 миллиметров, предпочтительно менее 2 миллиметров.

Пример 15. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 11-14, в котором проницаемый для текучей среды участок стенки полости содержит одно или более из: пористого материала, множества щелей или множества отверстий.

Пример 16. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 11-15, в котором стенка полости является трубчатой и проницаемый для текучей среды участок стенки полости содержит по меньшей мере одну кольцевую проницаемую для текучей среды полосу.

Пример 17. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 7-16, в котором полость снабжена открытым концом и закрытым концом.

Пример 18. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 17, в котором устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего первый субстрат, образующий аэрозоль, через открытый конец трубчатой полости в продольном направлении.

Пример 19. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 18, в котором основной путь потока воздуха проходит через полость и в направлении, по существу параллельном продольной оси.

Пример 20. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 18 или 19, в котором дополнительный путь потока воздуха по существу перпендикулярен продольной оси там, где дополнительный путь потока воздуха сливается с основным путем потока воздуха.

Пример 21. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 1-20, в котором устройство, генерирующее аэрозоль, содержит первое средство нагрева, выполненное с возможностью в процессе использования нагревать первый субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в первом участке размещения субстрата.

Пример 22. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 21, в котором первое средство нагрева нагревает первый субстрат, образующий аэрозоль, посредством одного или обоих из индукционного нагрева и резистивного нагрева, и устройство содержит источник питания для подачи электропитания на первое средство нагрева.

Пример 23. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 22, в котором источник питания представляет собой батарею.

Пример 24. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 23, в котором батарея представляет собой перезаряжаемую батарею.

Пример 25. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 21-24, в котором первое средство нагрева содержит катушку индуктивности, смежную с первым участком размещения субстрата или окружающую его.

Пример 26. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 25, в котором по меньшей мере некоторая часть первого участка размещения субстрата содержит токоприемный участок.

Пример 27. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 26, в котором первый участок размещения субстрата образует по меньшей мере часть стенки полости.

Пример 28. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 25-27, в котором катушка индуктивности представляет собой спиральную катушку, которая окружает первый участок размещения субстрата, который содержит токоприемный участок.

Пример 29. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 28, в котором катушка индуктивности окружает токоприемный участок радиально снаружи от токоприемного участка.

Пример 30. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 21-24, в котором первое средство нагрева содержит резистивный нагревательный элемент.

Пример 31. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 30, в котором резистивный нагревательный элемент расположен с возможностью окружать первый участок размещения субстрата таким образом, что резистивный нагревательный элемент окружает первый субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в первом участке размещения субстрата.

Пример 32. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 30 или 31, в котором резистивный нагревательный элемент имеет форму муфты.

Пример 33. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 30, в котором резистивный нагревательный элемент расположен таким образом, что он выступает в первый субстрат, образующий аэрозоль, с возможностью вставки во время использования во внутреннюю часть размещенного изделия, генерирующего аэрозоль.

Пример 34. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 33, в котором резистивный нагревательный элемент может иметь форму лезвия.

Пример 35. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 21-34, дополнительно содержащее второе средство нагрева, выполненное с возможностью в процессе использования нагревать второй субстрат, образующий аэрозоль, размещенный во втором участке размещения субстрата.

Пример 36. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 35, в котором второе средство нагрева выполнено с возможностью нагревать второй субстрат, образующий аэрозоль, посредством любого одного или обоих из индукционного и резистивного нагрева.

Пример 37. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 35 или 36, в котором

по меньшей мере часть второго участка размещения субстрата может содержать токоприемную часть.

Пример 38. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 35 или 36, в котором второе средство нагрева содержит резистивный нагревательный элемент.

Пример 39. Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером 38, в котором резистивный нагревательный элемент расположен с возможностью окружать второй участок размещения субстрата таким образом, что резистивный нагревательный элемент окружает второй субстрат, образующий аэрозоль, размещенный во втором участке размещения субстрата.

Пример 40. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:

устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 1-39;

изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее первый субстрат, образующий аэрозоль, причем указанное изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения в первом участке размещения субстрата устройства, генерирующего аэрозоль; и

картридж, содержащий второй субстрат, образующий аэрозоль, причем указанный картридж выполнен с возможностью размещения во втором участке размещения субстрата.

Пример 41. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером 40, в которой первый субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль.

Пример 42. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примерами 40 или 41, в которой первый субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин.

Пример 43. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 40-42, в которой субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак.

Пример 44. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 40-43, в которой изделие, генерирующее аэрозоль, образует стержень.

Пример 45. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером 44, в которой стержень содержит первый субстрат, образующий аэрозоль.

Пример 46. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером 45 или 46, в которой внешняя стенка стержня содержит проницаемый для текучей среды участок.

Пример 47. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером 46, в которой проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня расположен дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль.

Пример 48. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером 47, в которой кожух устройства, генерирующего аэрозоль, содержит стенку полости, образующую полость, причем по меньшей мере некоторый участок стенки полости образует первый участок размещения субстрата, причем стенка полости содержит проницаемую для текучей среды область дальше по потоку от первого участка размещения субстрата, и при этом проницаемый для текучей среды участок стержня выполнен с возможностью совпадать с проницаемым для текучей среды участком стенки полости, когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в полости.

Пример 49. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 46-48, в которой стержень изделия, генерирующего аэрозоль, имеет мундштучный конец и дальний конец, причем мундштучный конец расположен дальше по потоку от дальнего конца.

Пример 50. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером 49, в которой первый субстрат, образующий аэрозоль, расположен на дальнем конце или ближе к дальнему концу, чем к мундштучному концу.

Пример 51. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 46-50, в которой проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня может содержать одно или более из пористого материала, множества щелей или множества отверстий.

Пример 52. Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров 46-51, в которой проницаемый для текучей среды участок внешней стенки стержня содержит по меньшей мере одну кольцевую проницаемую для текучей среды полосу.

Далее будут дополнительно описаны примеры со ссылкой на фигуры, на которых:

на Фиг. 1 показан вид в перспективе устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 2 показан схематический вид в поперечном сечении устройства, генерирующего аэрозоль, представленного на Фиг. 1; на Фиг. 2 изделие, генерирующее аэрозоль, и картридж размещены в устройстве, генерирующем аэрозоль, причем устройство,

генерирующее аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль, и картридж вместе образуют систему, генерирующую аэрозоль;

на Фиг. 3 показан вид в перспективе полости устройства, генерирующего аэрозоль, представленного на Фиг. 1 и 2, показанной отдельно от остального устройства;

на Фиг. 4 показан вид в перспективе изделия, генерирующего аэрозоль, представленного на Фиг. 2;

на Фиг. 5а, 5b и 5с показаны три различных вертикальных боковых проекции изделия, генерирующего аэрозоль, представленного на Фиг. 4;

на Фиг. 6 показан схематический вид в поперечном сечении второго варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением, причем изделие, генерирующее аэрозоль, и картридж размещены в устройстве, генерирующем аэрозоль; и

на Фиг. 7 показан схематический вид в поперечном сечении третьего варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением, причем изделие, генерирующее аэрозоль, и картридж размещены в устройстве, генерирующем аэрозоль.

На Фиг. 1 показано устройство 100, генерирующее аэрозоль. Устройство 100 имеет кожух 101. Кнопка 102 активации встроена в кожух 101.

Как показано на Фиг. 2, источник питания в форме перезаряжаемой батареи 103 расположен внутри кожуха 101. Управляющая электроника 104 также расположена внутри кожуха 101. Управляющая электроника 104 размещена смежно с перезаряжаемой батареей 103. Кожух 101 имеет трубчатую полость 105, проходящую во внутренней части устройства 100. Полость 105 определена трубчатой стенкой 106 полости, проходящей внутри устройства 100 вдоль продольной оси 107. Полость 105 имеет открытый конец 108 и закрытый конец 109, причем открытый и закрытый концы расположены на противоположных концах полости. Полость 105 выполнена с возможностью размещения изделия 200, генерирующего аэрозоль, через открытый конец 108 вдоль продольной оси 107. На Фиг. 2 изделие 200, генерирующее аэрозоль, содержащее первый субстрат 205, образующий аэрозоль, размещено в полости. Кожух 101 оборудован выполненной с возможностью сдвига крышкой 110, которую можно перемещать чтобы обнажать или закрывать открытый конец 108 полости 105. На Фиг. 1 крышка 110 показана в закрытом положении, в котором открытый конец полости 105 закрыт. На Фиг. 2, крышка 110 показана в открытом положении, в котором открытый конец полости 105 открыт и, соответственно, может принять изделие 200, генерирующее аэрозоль.

Как показано на Фиг. 2 и 3, трубчатая стенка 106 полости имеет нижний участок 106а и верхний участок 106b. Нижний участок 106а представляет собой первый участок размещения субстрата, выполненный с возможностью размещения в нем дальнего конца изделия 200, генерирующего аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль. Нижний участок 106а образован из материала, отличного от материала верхнего участка 106b. Нижний участок 106а образован из материала, обладающего способностью поглощать электромагнитную энергию и преобразовывать ее в тепло. Таким образом, для этого варианта осуществления нижний участок 106а представляет собой токоприемный участок. Соответственно, термины «нижний участок» и «токоприемный участок» используются взаимозаменяемо для номера позиции 106а. В этом примере токоприемный участок 106а образован из стали. Однако в других вариантах осуществления (не показаны), токоприемный участок 106а может быть образован из других материалов, обладающих способностью поглощать электромагнитную энергию и преобразовывать ее в тепло. В других вариантах осуществления нижний участок 106а (т. е. первый участок размещения субстрата) может быть только частично образован материалом, обладающим способностью поглощать электростатическую энергию и преобразовывать ее в тепло. Остальная часть нижнего участка 106а может быть образована из теплопроводящего материала, подходящего для отведения тепла от токоприемного участка и к принимающему изделию, генерирующему аэрозоль. В любом случае катушка 111 индуктивности окружает нижний участок 106а по периферии.

Верхний участок 106b трубчатой стенки 106 образован из полимерного материала. Кольцевая область верхнего участка 106b трубчатой стенки 106 полости 105 снабжена равномерно распределенными отверстиями, проходящими радиально через трубчатую стенку с образованием кольцевой проницаемой для текучей среды полосы 112. Кольцевая проницаемая для текучей среды полоса 112 и токоприемный участок 106а показаны более ясно на Фиг. 3.

Как показано на Фиг. 2, единственный впуск 115 для воздуха выполнен в нижней поверхности кожуха 101 непосредственно под закрытым концом 109 полости 105, при этом основной путь 209 для потока воздуха проходит от впуска 115 для воздуха до отверстия, образованного в закрытом конце 109 полости 105, а затем через полость 105 и, в частности, через изделие 200, генерирующее аэрозоль, размещенное в полости. На Фиг. 2 добавлены линии потока текучей среды, показывающие, как воздух, поступающий через впуск 115 для воздуха, соединяется по текучей среде с закрытым концом 109 полости 105.

Устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит второй участок 120 размещения субстрата. Как показано на Фиг. 2, картридж 122, содержащий второй субстрат 124, образующий аэрозоль, размещен во втором участке размещения субстрата. Второй субстрат 124, образующий аэрозоль, представляет собой жидкость и, соответственно, картридж 122 можно рассматривать как участок хранения жидкости. Картридж 122 выполнен с возможностью извлечения из второго участка 120 размещения субстрата в варианте осуществления, показанном на Фиг. 2. В других вариантах осуществления второй участок 120 размещения может сам образовывать участок хранения жидкости, который выполнен за одно целое с остальным устройством.

Как показано на Фиг. 2, картридж 122 дополнительно содержит нагревательный элемент 126. В этом варианте осуществления нагревательный элемент 126 представляет собой резистивный нагревательный элемент и является проницаемым для текучей среды. Резистивный нагревательный элемент выполнен с возможностью соединения с батареей посредством электрических контактов на картридже 122, которые выполнены с возможностью соединения с электрическими контактами, расположенными во втором участке 120 размещения субстрата. Электрические контакты картриджа контактируют с электрическими контактами второго участка размещения субстрата, когда картридж 122 размещен в участке 120 размещения субстрата. Электрические контакты не показаны, также не показаны никакие провода, соединяющие электрические контакты второго участка 120 размещения субстрата с батареей или соединяющие электрические контакты картриджа с резистивным нагревательным элементом 126.

Второй субстрат 124, образующий аэрозоль, подается на нагревательный элемент 126 под действием силы тяжести. Также может быть предусмотрен капиллярный материал (не показан) в картридже, в котором может удерживаться второй субстрат 124, образующий аэрозоль. Капиллярный материал может перемещать второй субстрат 124, образующий аэрозоль, к нагревательному элементу 126. Капиллярный материал может заполнять картридж 122.

В некоторых вариантах осуществления резистивный нагревательный элемент 126 может быть заменен на токоприемный элемент и устройство может содержать вторую катушку индуктивности, выполненную с возможностью в процессе использования вызывать генерирование тепла в указанном токоприемном элементе. В некоторых вариантах осуществления нагревательный элемент может быть выполнен во втором участке размещения, а не в картридже, с обеспечением возможности проведения тепла от второго участка размещения на картридж.

Как показано на Фиг. 2, дополнительный путь потока воздуха образован между впуском 114 для воздуха, размещенным в боковой стенке кожуха 101. Как показано линиями потока текучей среды на Фиг. 2, воздух, поступающий в кожух 101 через впуск 114 для воздуха, течет через внутреннюю часть кожуха и за счет этого соединяется по текучей среде с кольцевой проницаемой для текучей среды полосой 112. Дополнительный путь потока воздуха проходит через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент 126. Таким образом, дополнительный путь потока воздуха соединен по текучей среде со вторым субстратом 124, образующим аэрозоль, содержащимся в картридже 122, когда картридж размещен во втором участке 120 размещения субстрата (как показано на Фиг. 2).

Изделие 200, генерирующее аэрозоль, более ясно показано на виде в перспективе, представленном на Фиг. 4. Изделие 200, генерирующее аэрозоль, имеет форму продолговатого цилиндрического стержня. Соответственно, термины «изделие, генерирующее аэрозоль» и «стержень» используются взаимозаменяемо для номера позиции 200. Изделие 200, генерирующее аэрозоль, имеет дальний конец 201 и мундштучный конец 202. Изделие 200, генерирующее аэрозоль, имеет обертку 203 из папиросной бумаги. Обертка 203 образует внешнюю стенку стержня 200. Как показано на Фиг. 5b и 5с, пористая передняя заглушка 204, заглушка из субстрата 205, образующего аэрозоль, и трубчатый основной элемент 206 собраны последовательно и коаксиально внутри обертки 203. Пористая передняя заглушка 204 расположена на дальнем конце 201. Заглушка из субстрата 205, образующего аэрозоль, расположена непосредственно дальше по потоку от передней заглушки. Трубчатый основной элемент 206 расположен непосредственно дальше по потоку от заглушки из субстрата 205, образующего аэрозоль, и проходит в направлении к мундштучному концу 202. В показанном варианте осуществления полая внутренняя часть 207 трубчатого основного элемента 206 свободна от препятствий, таких как мундштучный фильтровальный элемент, образуя пустое пространство. Таким образом, полая внутренняя часть 207 означает, что внутренняя часть стержня 200, между расположенным дальше по потоку концом субстрата 205, образующего аэрозоль, и мундштучным концом 202, образует путь потока без препятствий. Однако в альтернативном варианте осуществления (не показан), фильтровальный элемент может быть расположен внутри стержня 200 смежно с мундштучным концом 202. Для показанного и описанного здесь варианта осуществления субстрат 205, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, содержащий табак. Кольцевая область обертки 203 снабжена равномерно распределенными отверстиями, проходящими радиально через трубчатую стенку с образованием кольцевой проницаемой для текучей среды полосы 208 в обертке 203 (т.е. внешней стенке) стержня 200.

Изделие 200, генерирующее аэрозоль, показанное на фигурах и описанное в настоящем документе, представляет собой курительное изделие, предназначенное для использования с устройством 100, генерирующим аэрозоль, с генерированием аэрозоля из субстрата 205, образующего аэрозоль, для вдыхания пользователем. Устройство 100, генерирующее аэрозоль, является многоразовым, а изделие 200, генерирующее аэрозоль, является одноразовым и предназначено только для однократного использования.

Основной путь 209 потока воздуха, упоминаемый выше, проходит через субстрат 205, образующий аэрозоль, и вдоль полой внутренней части трубчатого основного элемента 206. Дополнительный путь 210 потока воздуха проходит через указанную кольцевую проницаемую для текучей среды полосу 208 к смесительной области 211, расположенной внутри стержня 200. Смесительная область 211 расположена там, где основной и дополнительный пути 209, 210 потока воздуха совпадают и сливаются, их соответствующие потоки текучих сред перемешиваются и объединяются друг с другом, что будет более подробно описано ниже.

В процессе использования пользователь сначала сдвинет выполненную с возможностью сдвига крышку 110 и обнажит таким образом открытый конец полости 108 полости 105. Затем пользователь вставит свежее, неиспользованное изделие 200, генерирующее аэрозоль, в полость 105 через открытый конец 108 до тех пор, пока дальний конец 201 изделия не коснется закрытого конца 109 полости. Говорят, что в этом положении изделие 200, генерирующее аэрозоль, размещено в полости 105 устройства 200, генерирующего аэрозоль. Пользователь также может вставить съемный картридж во второй участок 220 размещения аэрозоля или заменить его. Однако, поскольку съемный картридж как правило будет содержать достаточно второго субстрата, образующего аэрозоль, для нескольких использований, это может быть не нужно. Комбинация устройства 100, генерирующего аэрозоль, картриджа 122 и изделия 200, генерирующего аэрозоль, образует систему доставки аэрозоля. Когда изделие 200, генерирующее аэрозоль, размещено в полости 106, кольцевая проницаемая для текучей среды полоса 112 трубчатой стенки 106 полости 105 совпадает с кольцевой проницаемой для текучей среды полосой 208 обертки 203 изделия 200, генерирующего аэрозоль. Далее, когда устройство 200, генерирующее аэрозоль, размещено в полости 106, заглушка из субстрата 205, образующего аэрозоль, расположена полностью внутри токоприемного участка 106b (т.е. первого участка размещения субстрата) и катушки 111 индуктивности.

При нажатии пользователем кнопки 102 активации управляющая электроника 104 управляет подачей электропитания от перезаряжаемой батареи 103 на катушку 111 индуктивности и нагревательный элемент 126. Возникающий в результате электрический ток через катушку 111 индуктивности индуцирует вихревые токи в стальном токоприемном участке 106а. Эти вихревые токи, в свою очередь, приводят к нагреванию токоприемного участка 106а. Тепло от токоприемного участка 106а излучается на изделие 200, генерирующее аэрозоль, размещенное в полости 105. Поскольку заглушка из субстрата 205, образующего аэрозоль, расположена полностью внутри токоприемного участка 106а и катушки 111 индуктивности, тепло от токоприемного участка излучается на обертку 203 изделия 200, генерирующего аэрозоль, и проводится к заглушке из субстрата 205, образующего аэрозоль. Последующее нагревание субстрата 205, образующего аэрозоль, приводит к тому, что субстрат выделяет первый аэрозоль. Одновременно с этим электрический ток через резистивный нагревательный элемент 126 вызывает нагрев указанного нагревательного элемента. Тепло от нагревательного элемента 126 переносится на второй субстрат 124, образующий аэрозоль, находящийся в контакте с нагревательным элементом 126 или вблизи от него. Последующее нагревание субстрата 120, образующего аэрозоль, приводит к тому, что субстрат выделяет второй аэрозоль.

Управляющая электроника 104 выполнена с возможностью регулировать температуру токоприемного участка 106b и нагревательного элемента 126 в соответствии с заданными тепловыми профилями, которые оптимизированы, соответственно, для первого и второго субстратов, образующих аэрозоль. После того как токоприемный участок 106a достиг достаточно высокой температуры для выделения аэрозоля из заглушки из субстрата 205, образующего аэрозоль, и температура нагревательного элемента 126 стала достаточно высокой для того, чтобы обеспечить выделение аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в картридже 120, пользователь может делать затяжку на мундштучном конце 202 изделия 200, генерирующего аэрозоль, для осуществления всасывания на мундштучном конце. Каждое втягивание, которое пользователь делает на изделии 200, генерирующем аэрозоль, обычно называется «затяжкой».

Всасывание, возникающее в результате осуществления пользователем затяжки на мундштучном конце 202, приводит к всасыванию воздуха в устройство 100, генерирующее аэрозоль, через впускное отверстие 115 и через основной путь 209 потока воздуха таким образом, что он переносится через закрытый конец 109 полости 105 и поступает в изделие 200, генерирующее аэрозоль, через пористую переднюю заглушку 204 и далее через заглушку из субстрата 205, образующего аэрозоль. Этот воздух захватывается аэрозолем, образуемым из первого субстрата 205, образующего аэрозоль, за счет нагревания токоприемный участком 106а и продолжает течь вдоль первого пути 209 потока воздуха, выходя в итоге из расположенного дальше по потоку конца заглушки из субстрата 205, образующего аэрозоль, в смесительная область 211.

Всасывание, возникающее в результате осуществления пользователем затяжки на мундштучном конце 202, также приводит к тому, что внешний воздух всасывается в кожух 101 устройства 100, генерирующего аэрозоль, через впуск 114 для воздуха и таким образом проходит через дополнительный путь 210 потока воздуха и, соответственно, во внутреннюю часть кожуха 101 и мимо нагревательного элемента 126. При прохождении воздухом нагревательного элемента 126 воздух захватывается аэрозолем, выделяющимся из второго субстрата 124, образующего аэрозоль, за счет нагревания нагревательным элементом. Затем этот воздух продвигается далее к и через кольцевую проницаемую для текучей среды полосу 112, образованную в верхнем участке 106b трубчатой стенки 106 полости 105. Выравнивание с совпадением кольцевой проницаемой для текучей среды полосы 112, образованной в трубчатой стенке 106 полости 105 устройства 100, с кольцевой проницаемой для текучей среды полосой 208, образованной в обертке 203 изделия 200, генерирующего аэрозоль, приводит к тому, что большое количество воздуха течет через проницаемую для текучей среды полосу 112, затем проходит через радиальный зазор, разделяющий трубчатую стенку 106 и изделие 200, и вдоль второго пути 210 потока воздуха через проницаемую для текучей среды полосу 208. Таким образом воздух, захваченный аэрозолем, выделяемым из второго субстрата, образующего аэрозоль, может быть подан через внутреннюю часть кожуха 101 устройства 100, генерирующего аэрозоль, и затем подан внутрь изделия 200, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости 105. После прохождения через кольцевую проницаемую для текучей среды полосу 208, образованную в обертке 203 изделия 200, воздух, захваченный выделяемым аэрозолем из второго субстрата, образующего аэрозоль, поступает в смесительную область 211.

В смесительной области 211 нагретый аэрозоль, выделяемый из первого субстрата, образующего аэрозоль, текущий вдоль первого пути 209 потока воздуха, перемешивается с нагретым аэрозолем, выделяемым из второго субстрата, образующего аэрозоль, текущего вдоль дополнительного пути 210 потока воздуха. Важно, что поскольку проницаемая для текучей среды полоса 112 расположена дальше по потоку от первого участка 106а размещения субстрата и проницаемая для текучей среды полоса 208 изделия, генерирующего аэрозоль, расположена дальше по потоку от первого субстрата 205, образующего аэрозоль, аэрозоль, выделяемый из второго субстрата, образующего аэрозоль, не проходит через первый субстрат, образующий аэрозоль. Вместо этого второй аэрозоль поступает в смесительную камеру непосредственно дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль. Это способствует оптимальному перемешиванию первого и второго аэрозолей. Смешанный поток охлаждается в смесительной камере и затем течет дальше по потоку вдоль полой внутренней части 207 трубчатого основного элемента 206 изделия, генерирующего аэрозоль, и по направлению к мундштучному концу 202 для вдыхания пользователем.

Для изделия 200, генерирующего аэрозоль, показанного на фигурах, указанная кольцевая проницаемая для текучей среды полоса 208 имеет длину по оси L₂₀₈, составляющую 4 миллиметра, причем расположенный раньше по потоку конец кольцевой полосы 208 совпадает с расположенным дальше по потоку концом заглушки из субстрата 205, образующего аэрозоль. В альтернативных вариантах осуществления длина по оси L₂₀₈ может составлять всего 0,2 миллиметра. Изделие 200, генерирующее аэрозоль, показанное на фигурах, имеет длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров.

На Фиг. 6 показан второй вариант осуществления устройства 400, генерирующего аэрозоль. Многие признаки устройства 400, генерирующего аэрозоль, представленного на Фиг. 6, являются такими же, как у устройства на Фиг. 2, причем для идентичных признаков используются одинаковые номера позиции. Отличие этого варианта осуществления состоит в том, что устройство 400 не содержит токоприемного элемента. Вместо этого токоприемник 402 выполнен внутри субстрата изделия 404, генерирующего аэрозоль. Токоприемник 402 выполнен из стали. Поскольку токоприемник 402 находится внутри субстрата изделия, генерирующего аэрозоль, если указанное изделие размещено в полости 105, его окружает катушка 111 индуктивности. Таким образом, в процессе использования катушка 111 индуктивности создает вихревые токи в стальном токоприемнике 402, что приводит к нагреванию токоприемника 402 и приводит к выделению первого аэрозоля субстратом. Управляющая электроника 104 выполнена с возможностью регулировать температуру токоприемника 402 в соответствии с заданным профилем температуры.

В остальном устройство 400, генерирующее аэрозоль, функционирует аналогично устройству 100, генерирующему аэрозоль, таким образом, что аэрозоль, выделяемый из первого субстрата, образующего аэрозоль, захватывается воздухом, проходящим через основной путь потока воздуха, и в результате перемешивается с воздухом, проходящим через дополнительный путь потока воздуха в смесительной области дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль, чтобы затем его вдыхал пользователь.

На Фиг. 7 показан третий вариант осуществления устройства 500, генерирующего аэрозоль. Многие признаки устройства 500, генерирующего аэрозоль, представленного на Фиг. 7, являются такими же, как у устройства на Фиг. 2, причем для идентичных признаков используются одинаковые номера позиции. Отличие этого варианта осуществления заключается в том, что в устройстве 500 используется резистивный нагревательный узел для нагревания первого субстрата, образующего аэрозоль. Резистивный нагревательный узел содержит нагревательное лезвие 502, электрически соединенное с перезаряжаемой батареей. Нагревательное лезвие содержит электрические дорожки 504, образованные на теплопроводящем субстрате 506. Электрические дорожки являются проводящими и образованы из материала, имеющего подходящее сопротивление для того, чтобы нагреваться, когда через него проходит электрический ток. Нагревательное лезвие 502 выступает из закрытого конца полости 105 таким образом, что когда изделие 501, генерирующее аэрозоль, размещено в полости 105, нагревательное лезвие 502 проникает в изделие, генерирующее аэрозоль, таким образом, чтобы оно разместилось в первый субстрат, образующий аэрозоль. В процессе использования управляющая электроника 104 управляет подачей электропитания от перезаряжаемой батареи 103 на нагревательное лезвие 502. Это приводит к тому, что электрические дорожки 504 нагреваются, и тепло переносится на теплопроводящий субстрат 506 и первый субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль. Управляющая электроника 104 выполнена с возможностью регулировать температуру нагревательного лезвия 502 в соответствии с заданным температурным профилем.

В остальном устройство 500, генерирующее аэрозоль, функционирует аналогично устройству 100, генерирующему аэрозоль, таким образом, что аэрозоль, выделяемый из первого субстрата, образующего аэрозоль, захватывается воздухом, проходящим через основной путь потока воздуха, и в результате перемешивается с воздухом, проходящим через дополнительный путь потока воздуха в смесительной области дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль, чтобы затем его вдыхал пользователь.

Для целей настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т.д., следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть, а могут и не быть конкретно перечислены в настоящем документе. Следовательно, в этом контексте число «А» понимается как «А» ± 10% от «А». В этом контексте можно считать, что число «А» включает числовые значения, которые находятся в пределах общей стандартной погрешности для измерения того свойства, которое число «А» модифицирует. Число «А», используемое в прилагаемой формуле изобретения, в некоторых случаях может отклоняться на проценты, указанные выше, при условии что величина, на которую отклоняется «А», не оказывает существенного влияния на основную и новую характеристику (основные и новые характеристики) заявленного изобретения. Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть, а могут и не быть конкретно перечислены в настоящем документе.

Claims (20)

1. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая: устройство, генерирующее аэрозоль, для одновременного генерирования аэрозоля из первого субстрата, образующего аэрозоль, и аэрозоля из второго субстрата, образующего аэрозоль, причем указанное устройство, генерирующее аэрозоль, содержит кожух устройства, причем кожух устройства образует:

первый участок размещения субстрата для размещения первого субстрата, образующего аэрозоль, и второй участок размещения субстрата для размещения второго субстрата, образующего аэрозоль;

основной путь потока воздуха, проходящий через первый участок размещения субстрата; и

дополнительный путь потока воздуха, проходящий через устройство таким образом, что в процессе использования дополнительный путь потока воздуха соединен по текучей среде со вторым субстратом, образующим аэрозоль, размещенным во втором участке размещения субстрата;

при этом дополнительный путь потока воздуха сливается с основным путем потока воздуха в области соединения дальше по потоку от первого участка размещения субстрата;

при этом система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее первый субстрат, образующий аэрозоль, причем указанное изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения в первом участке размещения субстрата устройства, генерирующего аэрозоль; и

картридж, содержащий второй субстрат, образующий аэрозоль, причем указанный картридж выполнен с возможностью размещения во втором участке размещения субстрата;

при этом изделие, генерирующее аэрозоль, образует стержень, и внешняя стенка стержня содержит проницаемый для текучей среды участок дальше по потоку от первого субстрата, образующего аэрозоль.

2. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 1, отличающаяся тем, что кожух устройства, генерирующего аэрозоль, содержит стенку полости, образующую полость, причем по меньшей мере участок стенки полости образует первый участок размещения субстрата; причем стенка полости содержит проницаемую для текучей среды область дальше по потоку от первого участка размещения субстрата; и при этом проницаемый для текучей среды участок упомянутого стержня выполнен с возможностью совпадать с проницаемым для текучей среды участком стенки полости, когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в полости.

3. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 1, отличающаяся тем, что кожух устройства содержит стенку полости, образующую полость, причем по меньшей мере участок стенки полости образует первый участок размещения субстрата.

4. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 3, отличающаяся тем, что стенка полости содержит проницаемую для текучей среды область дальше по потоку от первого участка размещения субстрата, причем второй путь потока воздуха проходит через указанную проницаемую для текучей среды область.

5. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 4, отличающаяся тем, что проницаемая для текучей среды область образована областями стенки полости, которые выполнены из одного или более из: пористого материала, множества щелей и множества отверстий.

6. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что проницаемая для текучей среды область представляет собой кольцевую полосу, образованную в стенке полости.

7. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп. 3-6, отличающаяся тем, что полость снабжена открытым концом и закрытым концом, причем полость выполнена с возможностью размещения первого субстрата, образующего аэрозоль, через открытый конец в продольном направлении.

8. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 7, отличающаяся тем, что дополнительный путь потока воздуха перпендикулярен продольной оси там, где дополнительный путь потока воздуха сливается с основным путем потока воздуха.

9. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанное устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит первое средство нагрева, выполненное с возможностью в процессе использования нагревать первый субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в первом участке размещения субстрата.

10. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 9, отличающаяся тем, что первое средство нагрева содержит катушку индуктивности, смежную с первым участком размещения субстрата или окружающую его, причем устройство дополнительно содержит источник питания, выполненный с возможностью подавать переменный ток на катушку индуктивности.

11. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 10, отличающаяся тем, что первый участок размещения субстрата содержит токоприемный материал.

12. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 9, отличающаяся тем, что первое средство нагрева содержит резистивный нагреватель и источник питания, выполненный с возможностью подавать ток на указанный резистивный нагреватель.

13. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп. 9-12, дополнительно содержащая второе средство нагрева, выполненное с возможностью в процессе использования нагревать второй субстрат, образующий аэрозоль, размещенный во втором участке размещения субстрата.