RU2849423C2 - Aerosol-generating device with heat dissipation device - Google Patents
Aerosol-generating device with heat dissipation deviceInfo
- Publication number
- RU2849423C2 RU2849423C2 RU2021129581A RU2021129581A RU2849423C2 RU 2849423 C2 RU2849423 C2 RU 2849423C2 RU 2021129581 A RU2021129581 A RU 2021129581A RU 2021129581 A RU2021129581 A RU 2021129581A RU 2849423 C2 RU2849423 C2 RU 2849423C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol
- generating article
- generating
- porous
- heating element
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к нагреваемому изделию, генерирующему аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, а также к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль.The present invention relates to a heated aerosol-generating article for use with an aerosol-generating device, as well as to an aerosol-generating system comprising an aerosol-generating article and an aerosol-generating device.
Один тип системы, генерирующей аэрозоль, представляет собой электрически управляемую систему, генерирующую аэрозоль. Известные удерживаемые в руке электрически управляемые системы, генерирующие аэрозоль, обычно содержат устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее батарею, электронную схему управления и электрический нагреватель для нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, выполненного специально для использования с устройством, генерирующим аэрозоль. В некоторых примерах изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, такой как табачный стержень или табачный штранг, и нагреватель, заключенный внутри устройства, генерирующего аэрозоль, вставлен внутрь субстрата, образующего аэрозоль, или вокруг него, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено внутрь устройства, генерирующего аэрозоль.One type of aerosol-generating system is an electrically controlled aerosol-generating system. Known hand-held electrically controlled aerosol-generating systems typically comprise an aerosol-generating device containing a battery, electronic control circuitry, and an electric heater for heating an aerosol-generating article configured specifically for use with the aerosol-generating device. In some examples, the aerosol-generating article comprises an aerosol-generating substrate, such as a tobacco rod or tobacco plug, and a heater, contained within the aerosol-generating device, is inserted into or around the aerosol-generating substrate when the aerosol-generating article is inserted into the aerosol-generating device.
В существующих системах может быть затруднительным равномерное нагревание субстрата, образующего аэрозоль, посредством электрического нагревателя. Это может привести к тому, что некоторые области субстрата, образующего аэрозоль, перегреваются, а также может привести к тому, что некоторые области субстрата, образующего аэрозоль, недостаточно нагреваются. Оба эти состояния могут затруднить поддержание однородных характеристик аэрозоля. Это может представлять собой особую проблему для изделий, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, поскольку расходование субстрата, образующего аэрозоль, может привести к перегреванию одной или нескольких частей изделия, генерирующего аэрозоль.In existing systems, it can be difficult to evenly heat the aerosol-generating substrate using an electric heater. This can result in some areas of the aerosol-generating substrate becoming overheated, and it can also result in some areas of the aerosol-generating substrate becoming underheated. Both of these conditions can make it difficult to maintain uniform aerosol characteristics. This can be particularly problematic for aerosol-generating articles in which the aerosol-generating substrate is a liquid aerosol-generating substrate, as depletion of the aerosol-generating substrate can lead to overheating of one or more parts of the aerosol-generating article.
Было бы желательным предоставить изделие, генерирующее аэрозоль, которое способствует равномерному нагреванию субстрата, образующего аэрозоль.It would be desirable to provide an aerosol generating product that facilitates uniform heating of the aerosol-forming substrate.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с электрически управляемым устройством, генерирующим аэрозоль, причем изделие имеет конец, подносимый ко рту, и дальний конец, расположенный выше по потоку относительно конца, подносимого ко рту, причем изделие содержит: устройство для рассеивания тепла на дальнем конце изделия; и субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно устройства для рассеивания тепла, причем устройство для рассеивания тепла содержит негорючую пористую основную часть для поглощения тепла от электрического нагревательного элемента, вследствие чего при использовании воздух, втягиваемый через изделие, генерирующее аэрозоль, от дальнего конца к концу, подносимому ко рту, нагревается посредством тепла, поглощенного пористой основной частью.According to a first aspect of the present invention, there is provided a heated aerosol-generating article for use with an electrically controlled aerosol-generating device, wherein the article has an end brought to the mouth and a distal end located upstream of the end brought to the mouth, wherein the article comprises: a heat dissipation device at the distal end of the article; and an aerosol-forming substrate located downstream of the heat dissipation device, wherein the heat dissipation device comprises a non-combustible porous base portion for absorbing heat from an electric heating element, whereby, in use, air drawn through the aerosol-generating article from the distal end to the end brought to the mouth is heated by means of heat absorbed by the porous base portion.
Преимущественно при использовании устройство для рассеивания тепла поглощает тепло от нагревательного элемента и передает его воздуху, втягиваемому через устройство для рассеивания тепла, вследствие чего воздух может нагревать субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно устройства для рассеивания тепла, в основном за счет конвекции. Это может обеспечить более равномерное нагревание субстрата, образующего аэрозоль, относительно существующих систем, в которых субстрат, образующий аэрозоль, нагревается в основном за счет теплопроводности от нагревательного элемента. Например, это может уменьшать вероятность или предотвращать появление областей локальной высокой температуры, или «горячих точек», в субстрате, образующем аэрозоль, которое в противном случае может быть вызвано кондуктивным нагреванием. Это может быть особенно преимущественным, когда субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, поскольку устройство для рассеивания тепла может способствовать предотвращению перегревания, которое в противоположном случае может происходить в результате расходования субстрата, образующего аэрозоль. Например, если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в средстве для удержания жидкости, устройство для рассеивания тепла может способствовать уменьшению или предотвращению перегревания субстрата, образующего аэрозоль, или средства для удержания жидкости, даже когда оно является сухим.Advantageously, in use, the heat dissipation device absorbs heat from the heating element and transfers it to air drawn through the heat dissipation device, which can heat the aerosol-forming substrate located downstream of the heat dissipation device primarily through convection. This can provide more uniform heating of the aerosol-forming substrate compared to existing systems in which the aerosol-forming substrate is heated primarily by conduction from the heating element. For example, this can reduce the likelihood of or prevent the occurrence of localized high-temperature areas, or "hot spots," in the aerosol-forming substrate, which could otherwise be caused by conductive heating. This can be particularly advantageous when the aerosol-forming substrate is a liquid aerosol-forming substrate, as the heat dissipation device can help prevent overheating, which could otherwise occur as a result of the aerosol-forming substrate being consumed. For example, if the aerosol-forming substrate is a liquid aerosol-forming substrate retained in a liquid-retaining means, the heat dissipating device may help reduce or prevent overheating of the aerosol-forming substrate or the liquid-retaining means, even when it is dry.
Дополнительно за счет предоставления устройства для рассеивания тепла в качестве части изделия, генерирующего аэрозоль, устройство для рассеивания тепла может быть просто утилизировано вместе с изделием, генерирующим аэрозоль. Это может быть преимущественным по сравнению с системами, в которых устройство для рассеивания тепла выполнено отдельно от изделия, генерирующего аэрозоль, поскольку устройство для рассеивания тепла заменяется новым каждый раз, когда происходит замена изделия, что, таким образом, предотвращает чрезмерное использование.Additionally, by providing the heat dissipation device as part of the aerosol-generating product, the heat dissipation device can be easily disposed of along with the aerosol-generating product. This can be advantageous compared to systems in which the heat dissipation device is separate from the aerosol-generating product, as the heat dissipation device is replaced with a new one each time the product is replaced, thus preventing overuse.
В контексте данного документа термин «нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, генерирующий аэрозоль, который при его нагреве высвобождает летучие соединения, способные образовывать аэрозоль.For the purposes of this document, the term "heatable aerosol-generating article" refers to an article that contains an aerosol-generating substrate that, when heated, releases volatile compounds capable of forming an aerosol.
Изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно выполнено с возможностью соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, с возможностью отсоединения. Изделие может быть одноразовым или многоразовым.The aerosol-generating article is preferably detachably connectable to the aerosol-generating device. The article may be disposable or reusable.
В контексте данного документа термин «пористый» охватывает материалы, которые по своей природе являются пористыми, а также по сути непористые материалы, которые были сделаны пористыми или проницаемыми за счет обеспечения их множеством отверстий. Пористая основная часть может быть образована из штранга из пористого материала, например, керамического или металлического пеноматериала. Альтернативно пористая основная часть может быть образована из множества твердых элементов, между которыми предусмотрено множество отверстий. Например, пористая основная часть может содержать пучок волокон или сетку из взаимно соединенных нитей. Пористый материал может иметь поры такого размера, которого достаточно, чтобы воздух мог втягиваться через пористую основную часть через поры. Например, поры в пористой основной части могут иметь средний поперечный размер менее чем приблизительно 3,0 мм, более предпочтительно менее чем приблизительно 1,0 мм, наиболее предпочтительно менее чем приблизительно 0,5 мм. Альтернативно или дополнительно поры могут иметь средний поперечный размер больше чем приблизительно 0,01 мм. Например, поры могут иметь средний поперечный размер в диапазоне от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 3,0 мм, более предпочтительно от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 1,0 мм и наиболее предпочтительно от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,5 мм.As used herein, the term "porous" encompasses materials that are inherently porous, as well as inherently non-porous materials that have been made porous or permeable by providing them with a plurality of openings. The porous core may be formed from a rod of porous material, such as a ceramic or metal foam. Alternatively, the porous core may be formed from a plurality of solid elements with a plurality of openings provided between them. For example, the porous core may comprise a bundle of fibers or a network of interconnected threads. The porous material may have pores of a size sufficient to allow air to be drawn through the porous core via the pores. For example, the pores in the porous core may have an average transverse dimension of less than about 3.0 mm, more preferably less than about 1.0 mm, and most preferably less than about 0.5 mm. Alternatively or additionally, the pores may have an average transverse dimension greater than about 0.01 mm. For example, the pores may have an average transverse dimension in the range of from about 0.01 mm to about 3.0 mm, more preferably from about 0.01 mm to about 1.0 mm, and most preferably from about 0.01 mm to about 0.5 mm.
В контексте данного документа термин «поры» подразумевает те зоны пористого изделия, в которых материал отсутствует. Например, поперечный участок пористой основной части будет содержать части материала, образующего основную часть, и части, являющиеся пустотами между частями материала.In the context of this document, the term "pores" refers to those areas of a porous product where material is absent. For example, a cross-section of a porous core will contain portions of the material that forms the core and portions that are voids between portions of the material.
Средний поперечный размер пор рассчитывается путем вычисления среднего значения из наименьших значений поперечного размера каждой из пор. Размеры пор могут быть по существу постоянными вдоль длины пористой основной части. Альтернативно размеры пор могут варьироваться вдоль длины пористой основной части.The average transverse pore size is calculated by taking the average of the smallest transverse dimensions of each pore. The pore size may be substantially constant along the length of the porous core. Alternatively, the pore size may vary along the length of the porous core.
В контексте данного документа термин «поперечный размер» относится к размеру, который проходит в направлении, по существу перпендикулярном продольному направлению пористой основной части или изделия, генерирующего аэрозоль.In the context of this document, the term "transverse dimension" refers to a dimension that extends in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the porous core or aerosol-generating article.
Распределение пористости пористой основной части может быть по существу равномерным. То есть поры в пористой основной части могут быть распределены по существу равномерно по поперечному участку пористой основной части. Распределение пористости может отличаться по поперечному участку пористой основной части. То есть локальная пористость в одной или нескольких подобластях поперечного участка может быть больше локальной пористости в одной или нескольких других подобластях поперечного участка. Например, локальная пористость в одной или нескольких подобластях поперечного участка может быть на 5-80 процентов больше, чем локальная пористость в одной или нескольких других подобластях поперечного участка. Это может обеспечить прохождение потока воздуха через пористую основную часть.The porosity distribution of the porous core may be substantially uniform. This means that the pores in the porous core may be distributed substantially uniformly across the cross-section of the porous core. The porosity distribution may vary across the cross-section of the porous core. This means that the local porosity in one or more sub-regions of the cross-section may be greater than the local porosity in one or more other sub-regions of the cross-section. For example, the local porosity in one or more sub-regions of the cross-section may be 5 to 80 percent greater than the local porosity in one or more other sub-regions of the cross-section. This may facilitate airflow through the porous core.
В контексте данного документа термин «поперечный участок» относится к области пористой основной части, которая находится в плоскости, как правило, перпендикулярной продольному размеру пористой основной части. Например, пористая основная часть может представлять собой стержень, и поперечный участок может представлять собой поперечное сечение стержня на любом отрезке длины вдоль стержня, или поперечный участок может представлять собой торцевую поверхность стержня.As used herein, the term "cross-section" refers to a region of a porous core portion that lies in a plane generally perpendicular to the longitudinal dimension of the porous core portion. For example, the porous core portion may be a rod, and the cross-section may represent a cross-section of the rod at any length along the rod, or the cross-section may represent an end surface of the rod.
В контексте данного документа термин «пористость» относится к доле объема, занимаемой пустым пространством в пористом изделии. В данном документе термин «локальная пористость» относится к доле пор в подобластях пористой основной части.In the context of this document, the term "porosity" refers to the fraction of volume occupied by empty space in a porous article. In this document, the term "local porosity" refers to the fraction of pores in subregions of the porous core.
При изменении распределения пористости поток воздуха через пористую основную часть может быть изменен необходимым образом, например, для обеспечения улучшенных свойств аэрозоля. Например, это распределение пористости может изменяться в соответствии с характеристиками потока воздуха системы, генерирующей аэрозоль, или температурным профилем нагревательного элемента, с которым должно использоваться устройство для рассеивания тепла.By varying the porosity distribution, the airflow through the porous core can be altered as needed, for example, to provide improved aerosol properties. For example, this porosity distribution can be modified to match the airflow characteristics of the aerosol-generating system or the temperature profile of the heating element with which the heat dissipation device is to be used.
В некоторых примерах локальная пористость может уменьшаться к центральной части пористой основной части. При такой компоновке поток воздуха через центральную часть пористой основной части уменьшается относительно периферии пористой основной части. Это может быть преимущественным в зависимости от температурного профиля нагревательного элемента или в зависимости от свойств потока воздуха системы, генерирующей аэрозоль, с которой должно использоваться устройство для рассеивания тепла. Например, эта компоновка может быть особенно преимущественной при использовании со внутренним нагревательным элементом, при использовании расположенным в направлении центральной части устройства для рассеивания тепла, поскольку это может обеспечивать увеличенную передачу тепла от нагревательного элемента к пористой основной части.In some examples, local porosity may decrease toward the center of the porous core. With this arrangement, airflow through the center of the porous core decreases relative to the periphery of the porous core. This may be advantageous depending on the temperature profile of the heating element or the airflow properties of the aerosol-generating system with which the heat dissipation device is to be used. For example, this arrangement may be particularly advantageous when used with an internal heating element positioned toward the center of the heat dissipation device, as this may provide increased heat transfer from the heating element to the porous core.
В других примерах локальная пористость может увеличиваться к центральной части пористой основной части. Такая компоновка может обеспечивать увеличенный поток воздуха через центральную часть пористой основной части и может быть преимущественной в зависимости от температурного профиля нагревательного элемента или в зависимости от свойств потока воздуха системы, генерирующей аэрозоль, с которой должно использоваться устройство для рассеивания тепла. Например, такая компоновка может быть особенно преимущественной при использовании с внешним нагревательным элементом, при использовании расположенным вокруг периферии устройства для рассеивания тепла, поскольку это может обеспечивать увеличенную передачу тепла от нагревательного элемента к пористой основной части.In other examples, local porosity may increase toward the center of the porous core. This arrangement may provide increased airflow through the center of the porous core and may be advantageous depending on the temperature profile of the heating element or the airflow properties of the aerosol-generating system with which the heat dissipation device is to be used. For example, such an arrangement may be particularly advantageous when used with an external heating element positioned around the periphery of the heat dissipation device, as it may provide increased heat transfer from the heating element to the porous core.
Пористая основная часть может быть выполнена из материала, аккумулирующего тепло.The porous core can be made of a heat-accumulating material.
В контексте данного документа термин «материал, аккумулирующий тепло» относится к материалу, имеющему высокую теплоемкость. При такой компоновке пористая основная часть может выступать в качестве теплового аккумулятора, позволяющего устройству для рассеивания тепла поглощать и аккумулировать тепло от нагревательного элемента и впоследствии выпускать тепло через некоторое время к субстрату, образующему аэрозоль, посредством воздуха, втягиваемого через пористую основную часть.In the context of this document, the term "heat storage material" refers to a material with high heat capacity. In this arrangement, the porous core can act as a heat accumulator, allowing the heat dissipation device to absorb and accumulate heat from the heating element and subsequently release the heat over time to the aerosol-forming substrate via air drawn through the porous core.
Если пористая основная часть выполнена из материала, аккумулирующего тепло, предпочтительно пористая основная часть выполнена из материала, имеющего удельную теплоемкость по меньшей мере 0,5 Дж/г · К, предпочтительно по меньшей мере 0,7 Дж/г · К, более предпочтительно по меньшей мере 0,8 Дж/г · К при температуре 25 градусов Цельсия и постоянном давлении. Поскольку удельная теплоемкость материала фактически представляет собой меру способности материала аккумулировать тепловую энергию, выполнение пористой основной части из материала, имеющего высокую теплоемкость, может позволить предоставить за счет пористой основной части большой тепловой аккумулятор для нагревания воздуха, втягиваемого через устройство для рассеивания тепла, без существенного увеличения веса системы, генерирующей аэрозоль, с которой должно использоваться устройство для рассеивания тепла.If the porous base portion is made of a heat-accumulating material, the porous base portion is preferably made of a material having a specific heat capacity of at least 0.5 J/g K , preferably at least 0.7 J/g K , more preferably at least 0.8 J/g K at a temperature of 25 degrees Celsius and constant pressure. Since the specific heat capacity of a material is actually a measure of the material's ability to accumulate thermal energy, making the porous base portion from a material having a high heat capacity can make it possible to provide, by means of the porous base portion, a large heat accumulator for heating the air drawn through the heat dissipation device, without significantly increasing the weight of the aerosol-generating system with which the heat dissipation device is to be used.
Пористая основная часть может быть выполнена из любого подходящего материала или материалов. Если пористая основная часть выполнена из материала, аккумулирующего тепло, то подходящие материалы включают, без ограничения, стекловолокно, стеклянный мат, керамику, диоксид кремния, оксид алюминия, углерод и минералы, или любую их комбинацию.The porous core may be made of any suitable material or materials. If the porous core is made of a heat-accumulating material, suitable materials include, but are not limited to, fiberglass, glass mat, ceramics, silica, alumina, carbon, and minerals, or any combination thereof.
Материал, аккумулирующий тепло, может быть теплоизоляционным. В контексте данного документа термин «теплоизоляционный» относится к материалу, имеющему теплопроводность менее 100 Вт/м · К, предпочтительно менее 40 Вт/м · К или менее 10 Вт/м · К при температуре 23 градуса Цельсия и относительной влажности 50%. В результате этого устройство для рассеивания тепла может иметь более высокую тепловую инерцию относительно теплопроводных устройств для рассеивания тепла в целях уменьшения изменений температуры воздуха, втягиваемого через пористую основную часть, вызванных колебаниями температуры в нагревательном элементе. В результате этого можно получить более однородные свойства аэрозоля.The heat storage material may be thermally insulating. In the context of this document, the term "thermally insulating" refers to a material having a thermal conductivity of less than 100 W/ m K, preferably less than 40 W/m K , or less than 10 W/m K at a temperature of 23 degrees Celsius and a relative humidity of 50%. As a result, the heat dissipation device may have a higher thermal inertia than thermally conductive heat dissipation devices in order to reduce changes in the temperature of the air drawn through the porous core caused by temperature fluctuations in the heating element. As a result, more uniform aerosol properties can be achieved.
Пористая основная часть может быть теплопроводной. В контексте данного документа термин «теплопроводный» относится к материалу, имеющему теплопроводность по меньшей мере 10 Вт/м · К, предпочтительно по меньшей мере 40 Вт/м · К, более предпочтительно по меньшей мере 100 Вт/м · К при температуре 23 градуса Цельсия и относительной влажности 50%. Если пористая основная часть является теплопроводной, предпочтительно пористая основная часть выполнена из материала, имеющего теплопроводность по меньшей мере 40 Вт/м · К, предпочтительно по меньшей мере 100 Вт/м · К, более предпочтительно по меньшей мере 150 Вт/м · К и наиболее предпочтительно по меньшей мере 200 Вт/м · К при температуре 23 градуса Цельсия и относительной влажности 50%.The porous main part may be thermally conductive. In the context of this document, the term "thermally conductive" refers to a material having a thermal conductivity of at least 10 W/ m K, preferably at least 40 W/m K , more preferably at least 100 W/ m K at a temperature of 23 degrees Celsius and a relative humidity of 50%. If the porous main part is thermally conductive, preferably the porous main part is made of a material having a thermal conductivity of at least 40 W/ m K, preferably at least 100 W/ m K, more preferably at least 150 W/m K and most preferably at least 200 W/m K at a temperature of 23 degrees Celsius and a relative humidity of 50%.
Преимущественно это может уменьшить тепловую инерцию устройства для рассеивания тепла и позволить быстро скорректировать температуру устройства для рассеивания тепла под изменения в температуре нагревательного элемента, например, если нагревательный элемент нагревается в соответствии с режимом нагревания, который изменяется с течением времени, при этом по-прежнему обеспечивая возможность равномерного нагревания воздуха, втягиваемого через пористую основную часть. Кроме того, при высокой теплопроводности будет выше термостойкость через пористую основную часть. Это может позволить температуре частей пористой основной части, которые удалены от нагревательного элемента при использовании, поддерживаться на аналогично высоком уровне с температурой частей пористой основной части, которые находятся ближе всего к нагревательному элементу при использовании. Это может обеспечивать особенно эффективное нагревание воздуха, втягиваемого через пористую основную часть.This can advantageously reduce the thermal inertia of the heat dissipation device and allow for rapid adjustment of the heat dissipation device's temperature to changes in the heating element's temperature, for example, when the heating element is heated according to a heating mode that changes over time, while still ensuring uniform heating of the air drawn through the porous core. Furthermore, high thermal conductivity will improve the heat resistance of the porous core. This can allow the temperature of the parts of the porous core that are farthest from the heating element during use to be maintained at a similarly high level to the temperature of the parts of the porous core that are closest to the heating element during use. This can ensure particularly efficient heating of the air drawn through the porous core.
Если пористая основная часть является теплопроводной, предпочтительно пористая основная часть выполнена из материала, имеющего теплопроводность по меньшей мере 40 Вт/м · К, предпочтительно по меньшей мере 100 Вт/м · К, более предпочтительно по меньшей мере 150 Вт/м · К, наиболее предпочтительно по меньшей мере 200 Вт/м · К при температуре 23 градуса Цельсия и относительной влажности 50%.If the porous main part is thermally conductive, preferably the porous main part is made of a material having a thermal conductivity of at least 40 W/m K , preferably at least 100 W/ m K, more preferably at least 150 W/m K , most preferably at least 200 W/m K at a temperature of 23 degrees Celsius and a relative humidity of 50%.
Если пористая основная часть является теплопроводной, подходящие теплопроводные материалы включают, без ограничения, алюминий, медь, цинк, сталь, серебро, теплопроводные полимеры или любую их комбинацию или сплав.If the porous core is thermally conductive, suitable thermally conductive materials include, but are not limited to, aluminum, copper, zinc, steel, silver, thermally conductive polymers, or any combination or alloy thereof.
В некоторых вариантах осуществления пористая основная часть выполнена из материала, аккумулирующего тепло, который также является теплопроводным, такого как алюминий.In some embodiments, the porous core is formed from a heat-storing material that is also thermally conductive, such as aluminum.
Поскольку пористые основные части имеют высокое отношение площади поверхности к объему, устройство для рассеивания тепла может обеспечивать быстрое и эффективное нагревание воздуха, втягиваемого через пористую основную часть. Это может обеспечивать однородное нагревание воздуха, втягиваемого через пористую основную часть, и, следовательно, более равномерное нагревание субстрата, образующего аэрозоль, находящегося ниже по потоку относительно устройства для рассеивания тепла.Because porous cores have a high surface area-to-volume ratio, the heat dissipation device can quickly and efficiently heat the air drawn through the porous core. This can ensure uniform heating of the air drawn through the porous core, and therefore more uniform heating of the aerosol-forming substrate downstream of the heat dissipation device.
В предпочтительных вариантах осуществления пористая основная часть имеет отношение площади поверхности к объему, составляющее по меньшей мере 20:1, предпочтительно по меньшей мере 100:1, более предпочтительно по меньшей мере 500:1. Преимущественно это может обеспечивать компактное устройство для рассеивания тепла, при этом позволяя осуществлять особенно эффективную передачу тепловой энергии от нагревательного элемента к воздуху, втягиваемому через пористую основную часть. Это может привести к более быстрому и однородному нагреванию воздуха, втягиваемого через пористую основную часть, и, следовательно, более равномерному нагреванию субстрата, образующего аэрозоль, находящегося ниже по потоку относительно устройства для рассеивания тепла по сравнению с пористыми основными частями, имеющими более низкие отношения площади поверхности к объему.In preferred embodiments, the porous base portion has a surface area to volume ratio of at least 20:1, preferably at least 100:1, more preferably at least 500:1. This can advantageously provide a compact heat dissipation device while allowing for particularly efficient transfer of thermal energy from the heating element to the air drawn through the porous base portion. This can lead to faster and more uniform heating of the air drawn through the porous base portion and, consequently, more uniform heating of the aerosol-forming substrate located downstream of the heat dissipation device compared to porous base portions having lower surface area to volume ratios.
В предпочтительных вариантах осуществления пористая основная часть имеет высокую удельную площадь поверхности. Она представляет собой меру общей площади поверхности основной части на единицу массы. Преимущественно это может обеспечивать легкое устройство для рассеивания тепла с большой площадью поверхности для эффективной передачи тепловой энергии от нагревательного элемента к воздуху, втягиваемому через пористую основную часть. Например, пористая основная часть может иметь удельную площадь поверхности, составляющую по меньшей мере 0,01 м2/г, предпочтительно по меньшей мере 0,05 м2/г, более предпочтительно по меньшей мере 0,1 м2/г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,5 м2/г.In preferred embodiments, the porous base portion has a high specific surface area. This is a measure of the total surface area of the base portion per unit mass. This can advantageously provide a lightweight heat dissipation device with a large surface area for efficient transfer of thermal energy from the heating element to the air drawn through the porous base portion. For example, the porous base portion can have a specific surface area of at least 0.01 m2 /g, preferably at least 0.05 m2 /g, more preferably at least 0.1 m2 /g, and most preferably at least 0.5 m2 /g.
Пористая основная часть предпочтительно имеет пористость открытых пор в диапазоне от приблизительно 60 процентов до приблизительно 90 процентов объема пустот к объему материала.The porous core preferably has an open pore porosity in the range of from about 60 percent to about 90 percent void volume to volume of material.
В некоторых вариантах осуществления пористая основная часть имеет низкое сопротивление втягиванию. То есть пористая основная часть может оказывать низкое сопротивление прохождению воздуха через устройство для рассеивания тепла. В таких примерах пористая основная часть по существу не влияет на сопротивление втягиванию системы, генерирующей аэрозоль, с которой должно использоваться устройство для рассеивания тепла. В некоторых вариантах осуществления сопротивление втягиванию (RTD) пористой основной части находится в диапазоне от приблизительно 10 до 130 мм водяного столба, предпочтительно от приблизительно 40 до 100 мм водяного столба. RTD образца относится к разности статических давлений между двумя концами образца во время прохождения через него потока воздуха в устойчивых условиях, в которых объемный поток составляет 17,5 миллилитров в секунду на выпускном конце. RTD образца может измеряться с помощью способа, изложенного в стандарте ISO 6565:2002 с блокированием какой-либо вентиляции.In some embodiments, the porous base portion has a low retraction resistance. This means that the porous base portion may provide low resistance to airflow through the heat dissipation device. In such examples, the porous base portion does not substantially affect the retraction resistance of the aerosol-generating system with which the heat dissipation device is to be used. In some embodiments, the retraction resistance (RTD) of the porous base portion is in the range of approximately 10 to 130 mm H2O, preferably approximately 40 to 100 mm H2O. The RTD of a sample refers to the static pressure difference between the two ends of the sample during airflow through it under steady-state conditions, where the volumetric flow is 17.5 milliliters per second at the outlet end. The RTD of a sample can be measured using the method set forth in ISO 6565:2002 with any ventilation blocked.
Пористая основная часть может быть выполнена таким образом, что через нее проникает электрический нагревательный элемент, образующий часть устройства, генерирующего аэрозоль, когда устройство для рассеивания тепла соединено с устройством, генерирующим аэрозоль. Термин «проникает» означает, что нагревательный элемент по меньшей мере частично проходит в пористую основную часть. Таким образом, нагревательный элемент может быть заключен в пористой основной части. При такой компоновке за счет операции проникновения, нагревательный элемент вводится в непосредственную близость с пористой основной частью или в контакт с ней. Это может повышать передачу тепла между нагревательным элементом и пористой основной частью и, следовательно, воздухом, втягиваемым через пористую основную часть, относительно примеров, в которых через пористую основную часть не проникает нагревательный элемент.The porous base portion may be configured such that an electric heating element, which forms part of the aerosol-generating device, penetrates it when the heat dissipation device is connected to the aerosol-generating device. The term "penetrates" means that the heating element at least partially extends into the porous base portion. Thus, the heating element may be enclosed within the porous base portion. In such an arrangement, the penetration operation brings the heating element into close proximity to or contact with the porous base portion. This may enhance heat transfer between the heating element and the porous base portion, and consequently, the air drawn through the porous base portion, compared to examples in which the heating element does not penetrate the porous base portion.
Нагревательный элемент в целях удобства может иметь форму иглы, штыря, стержня или пластины, которые могут быть вставлены в устройство для рассеивания тепла. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать более одного нагревательного элемента, при этом в настоящем описании ссылка на нагревательный элемент означает один или несколько нагревательных элементов.For convenience, the heating element may take the form of a needle, pin, rod, or plate, which can be inserted into the heat dissipation device. The aerosol-generating device may contain more than one heating element, and in this description, reference to a heating element means one or more heating elements.
Пористая основная часть может образовывать полость или отверстие для размещения в нем электрического нагревательного элемента, когда устройство для рассеивания тепла соединено с устройством, генерирующим аэрозоль.The porous base portion may form a cavity or opening for accommodating an electric heating element therein when the heat dissipation device is coupled to the aerosol generating device.
В любом из вышеперечисленных вариантов осуществления пористая основная часть может быть жесткой.In any of the above embodiments, the porous core portion may be rigid.
Пористая основная часть может быть выполнена с возможностью прокалывания нагревательным элементом, когда устройство для рассеивания тепла соединено с устройством, генерирующим аэрозоль. Например, пористая основная часть может содержать пеноматериал, такой как полимер, металлический или керамический пеноматериал, выполненный с возможностью прокалывания нагревательным элементом.The porous base portion may be configured to be pierced by a heating element when the heat dissipation device is coupled to the aerosol generating device. For example, the porous base portion may comprise a foam material, such as a polymer, metal, or ceramic foam, configured to be pierced by the heating element.
В любом из вышеперечисленных вариантов осуществления электрический нагревательный элемент может быть предусмотрен в качестве устройства, генерирующего аэрозоль, с которым должно использоваться устройство для рассеивания тепла, или в качестве части изделия, генерирующего аэрозоль, например, в качестве части устройства для рассеивания тепла.In any of the above embodiments, the electric heating element may be provided as an aerosol generating device with which the heat dissipating device is to be used, or as a part of an aerosol generating article, such as a part of the heat dissipating device.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать электрический нагревательный элемент, находящийся в тепловом контакте с пористой основной частью. В таких вариантах осуществления пористая основная часть выполнена с возможностью поглощения тепла от нагревательного элемента и передачи его воздуху, втягиваемому через пористую основную часть. При такой компоновке нагревательный элемент может быть легко заменен путем замены изделия.In some embodiments, the aerosol-generating article may comprise an electric heating element in thermal contact with the porous base. In such embodiments, the porous base is configured to absorb heat from the heating element and transfer it to air drawn through the porous base. With this arrangement, the heating element can be easily replaced by replacing the article.
Электрический нагревательный элемент может содержать один или несколько внешних нагревательных элементов, один или несколько внутренних нагревательных элементов или один или несколько внешних нагревательных элементов и один или несколько внутренних нагревательных элементов. В контексте данного документа термин «внешний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, который расположен снаружи изделия при использовании. В контексте данного документа термин «внутренний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, который расположен по меньшей мере частично внутри изделия при использовании.An electric heating element may comprise one or more external heating elements, one or more internal heating elements, or one or more external heating elements and one or more internal heating elements. As used herein, the term "external heating element" refers to a heating element located outside the product during use. As used herein, the term "internal heating element" refers to a heating element located at least partially inside the product during use.
Один или несколько внешних нагревательных элементов могут содержать массив из внешних нагревательных элементов, расположенных вокруг периферии устройства для рассеивания тепла, например, на наружной поверхности пористой основной части. В некоторых примерах внешние нагревательные элементы проходят вдоль продольного направления изделия. При такой компоновке нагревательные элементы могут проходить вдоль того же направления, в котором изделие вставляется в полость в устройстве, генерирующем аэрозоль, и извлекается из нее. Это может уменьшить столкновение между нагревательными элементами и устройством, генерирующим аэрозоль, относительно устройств, в которых нагревательные элементы не выровнены с длиной изделия. В некоторых вариантах осуществления внешние нагревательные элементы проходят вдоль направления в длину изделия и расположены на расстоянии друг от друга в направлении по окружности. Если нагревательный элемент содержит один или несколько внутренних нагревательных элементов, один или несколько внутренних нагревательных элементов могут представлять собой любое подходящее количество нагревательных элементов. Например, нагревательный элемент может содержать один внутренний нагревательный элемент. Один внутренний нагревательный элемент может проходить вдоль продольного направления устройства для рассеивания тепла.One or more external heating elements may comprise an array of external heating elements arranged around the periphery of the heat dissipation device, for example, on the outer surface of the porous base portion. In some examples, the external heating elements extend along the longitudinal direction of the article. With such an arrangement, the heating elements may extend along the same direction in which the article is inserted into and removed from the cavity in the aerosol-generating device. This may reduce collisions between the heating elements and the aerosol-generating device, relative to devices in which the heating elements are not aligned with the length of the article. In some embodiments, the external heating elements extend along the lengthwise direction of the article and are spaced apart from one another in the circumferential direction. If the heating element comprises one or more internal heating elements, the one or more internal heating elements may be any suitable number of heating elements. For example, the heating element may comprise one internal heating element. One internal heating element may extend along the longitudinal direction of the heat dissipation device.
Если электрический нагревательный элемент образует часть устройства для рассеивания тепла, устройство для рассеивания тепла может дополнительно содержать один или несколько электрических контактов, посредством которых электрический нагревательный элемент может соединяться с источником питания, например, источником питания в устройстве, генерирующем аэрозоль.If the electric heating element forms part of a heat dissipation device, the heat dissipation device may further comprise one or more electrical contacts by means of which the electric heating element can be connected to a power source, such as a power source in an aerosol generating device.
Электрический нагревательный элемент может представлять собой электрически резистивный нагревательный элемент.The electric heating element may be an electrically resistive heating element.
Электрический нагревательный элемент может содержать токоприемник, (сусцептор) находящийся в тепловом контакте с пористой основной частью. Электрический нагревательный элемент может представлять собой токоприемник, образующий часть устройства для рассеивания тепла. Предпочтительно токоприемник встроен в пористую основную часть.The electric heating element may comprise a current collector (susceptor) in thermal contact with the porous base portion. The electric heating element may comprise a current collector that forms part of a heat dissipation device. Preferably, the current collector is embedded within the porous base portion.
В данном контексте термин «токоприемник» относится к материалу, который может преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. При размещении внутри флуктуационного электромагнитного поля вихревые токи, вызванные в токоприемнике, вызывают нагрев токоприемника. Поскольку токоприемник находится в тепловом контакте с устройством для рассеивания тепла, устройство для рассеивания тепла нагревается токоприемником.In this context, the term "susceptor" refers to a material that can convert electromagnetic energy into heat. When placed within a fluctuating electromagnetic field, eddy currents induced in the current collector cause the current collector to heat up. Because the current collector is in thermal contact with the heat dissipator, the heat dissipator is heated by the current collector.
В таких вариантах осуществления изделие предназначено для входа в контакт с электрически управляемым устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим источник индукционного нагрева. Источник индукционного нагрева, или катушка индуктивности, генерирует флуктуационное электромагнитное поле для нагрева токоприемника, расположенного внутри флуктуационного электромагнитного поля. При использовании изделие входит в контакт с устройством, генерирующим аэрозоль, таким образом, чтобы токоприемник располагался внутри флуктуационного электромагнитного поля, генерируемого катушкой индуктивности.In such embodiments, the article is designed to be contacted with an electrically controlled aerosol-generating device containing an inductive heating source. The inductive heating source, or inductor, generates a fluctuating electromagnetic field to heat a current collector located within the fluctuating electromagnetic field. During use, the article is contacted with the aerosol-generating device such that the current collector is positioned within the fluctuating electromagnetic field generated by the inductor.
Токоприемник может иметь форму штыря, стержня или пластины. Токоприемник предпочтительно имеет длину от 5 мм до 15 мм, например, от 6 мм до 12 мм или от 8 мм до 10 мм. Токоприемник предпочтительно имеет ширину от 1 мм до 5 мм и может иметь толщину от 0,01 мм до 2 мм, например, от 0,5 мм до 2 мм. В предпочтительном варианте осуществления токоприемник может иметь толщину от 10 микрометров до 500 микрометров или еще более предпочтительно от 10 до 100 микрометров. Если токоприемник имеет постоянное поперечное сечение, например, круглое поперечное сечение, он имеет предпочтительную ширину или диаметр от 1 мм до 5 мм.The current collector may be in the form of a pin, rod, or plate. The current collector preferably has a length of 5 mm to 15 mm, such as 6 mm to 12 mm or 8 mm to 10 mm. The current collector preferably has a width of 1 mm to 5 mm and may have a thickness of 0.01 mm to 2 mm, such as 0.5 mm to 2 mm. In a preferred embodiment, the current collector may have a thickness of 10 micrometers to 500 micrometers, or even more preferably, 10 to 100 micrometers. If the current collector has a constant cross-section, such as a circular cross-section, it preferably has a width or diameter of 1 mm to 5 mm.
Токоприемник может быть выполнен из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительные токоприемники содержат металл или углерод. Предпочтительный токоприемник может содержать ферромагнитный материал, например, ферритный чугун, или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь. Подходящий токоприемник может быть выполнен из алюминия или содержать его. Предпочтительные токоприемники могут быть выполнены из нержавеющей стали серии 400, например, нержавеющей стали марки 410, или марки 420, или марки 430. Разные материалы будут рассеивать разные количества энергии при размещении внутри электромагнитных полей, имеющих одинаковые значения частоты и напряженности поля. Таким образом, параметры токоприемника, такие как тип материала, длина, ширина и толщина, могут быть изменены для обеспечения требуемого рассеяния мощности внутри известного электромагнитного поля.The current collector may be made of any material that can be inductively heated to a temperature sufficient to generate an aerosol from an aerosol-forming substrate. Preferred current collectors comprise metal or carbon. A preferred current collector may comprise a ferromagnetic material, such as ferritic cast iron, ferromagnetic steel, or stainless steel. A suitable current collector may be made of or contain aluminum. Preferred current collectors may be made of 400 series stainless steel, such as grade 410, grade 420, or grade 430 stainless steel. Different materials will dissipate different amounts of energy when placed within electromagnetic fields having the same frequency and field strength. Thus, current collector parameters such as material type, length, width, and thickness may be varied to provide the desired power dissipation within a known electromagnetic field.
Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов Цельсия. Подходящие токоприемники могут содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике, например, с металлическими дорожками, образованными на поверхности керамического сердечника.Preferred current collectors can be heated to temperatures in excess of 250 degrees Celsius. Suitable current collectors may comprise a non-metallic core with a metallic layer located on the non-metallic core, such as with metallic traces formed on the surface of a ceramic core.
Токоприемник может иметь защитный внешний слой, например, защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, охватывающий токоприемник. Токоприемник может содержать защитное покрытие, образованное из стекла, керамики или инертного металла поверх сердечника токоприемника.The current collector may have a protective outer layer, such as a protective ceramic layer or a protective glass layer, enclosing the current collector. The current collector may also have a protective coating made of glass, ceramic, or an inert metal over the current collector core.
Устройство для рассеивания тепла может содержать один токоприемник. Альтернативно устройство для рассеивания тепла может содержать более одного токоприемника.The heat dissipation device may comprise a single current collector. Alternatively, the heat dissipation device may comprise more than one current collector.
Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал и нетабачный материал.The aerosol-forming substrate may be a solid aerosol-forming substrate. Alternatively, the aerosol-forming substrate may contain both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may contain tobacco. The aerosol-forming substrate may contain a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. The aerosol-forming substrate may contain a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may contain both a tobacco-containing material and a non-tobacco material.
Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля, которое способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.The aerosol-forming substrate may additionally contain an aerosol-forming agent, which promotes the formation of a dense and stable aerosol. Examples of suitable aerosol-forming agents include glycerin and propylene glycol.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать твердый субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал.The aerosol-forming substrate may comprise a solid aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing volatile tobacco aroma compounds that are released from the substrate upon heating. The aerosol-forming substrate may comprise a non-tobacco material.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. В контексте данного документа термин «вещество для образования аэрозоля» используется для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию аэрозоля. Подходящие вещества для образования аэрозоля по сути являются стойкими к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля включают, но без ограничения: 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 качестве альтернативы субстрат, образующий аэрозоль, может содержать сочетание двух или более веществ для образования аэрозоля. Содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, может составлять более чем 5 процентов в пересчете на сухой вес. Содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов в пересчете на сухой вес. Содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, может составлять приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес.The aerosol-forming substrate may comprise at least one aerosol forming agent. As used herein, the term "aerosol forming agent" is used to describe any suitable known compound or mixture of compounds that, when used, facilitates aerosol formation. Suitable aerosol forming agents are substantially resistant to thermal degradation at the operating temperature of the aerosol-generating article. Examples of suitable aerosol forming agents include glycerin and propylene glycol. Suitable aerosol forming agents include, but are not limited to: polyhydric alcohols such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, and glycerin; esters of polyhydric alcohols such as glycerol mono-, di-, or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di-, or polycarboxylic acids such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate. Preferred aerosol formers are polyhydric alcohols or mixtures thereof, such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, and most preferably glycerol. The aerosol-forming substrate may comprise a single aerosol former. Alternatively, the aerosol-forming substrate may comprise a combination of two or more aerosol formers. The aerosol-forming substrate may comprise more than 5 percent of the aerosol former by dry weight. The aerosol-forming substrate may comprise from about 5 percent to about 30 percent of the aerosol former by dry weight. The aerosol-forming substrate may comprise approximately 20 percent of the aerosol former by dry weight.
Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать раствор никотина. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из жидкости при нагреве. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Предпочтительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, дополнительно содержит вещество для образования аэрозоля.The aerosol-forming substrate may be a liquid aerosol-forming substrate. The liquid aerosol-forming substrate may comprise a nicotine solution. The liquid aerosol-forming substrate preferably comprises a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the liquid upon heating. The liquid aerosol-forming substrate may comprise a non-tobacco material. The liquid aerosol-forming substrate may comprise water, solvents, ethanol, plant extracts, and natural or artificial flavors. Preferably, the liquid aerosol-forming substrate further comprises an aerosol-forming agent.
В контексте данного документа термин «жидкий субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, образующему аэрозоль, который скорее находится в жидкой форме, чем в твердой. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть по меньшей мере частично поглощен средством для удержания жидкости. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, включает субстрат, образующий аэрозоль, в форме геля.As used herein, the term "liquid aerosol-forming substrate" refers to an aerosol-forming substrate that is in liquid rather than solid form. The liquid aerosol-forming substrate can be at least partially absorbed by a liquid-retaining means. A liquid aerosol-forming substrate includes an aerosol-forming substrate in the form of a gel.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и средство для удержания жидкости для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль.In some embodiments, the aerosol-generating article comprises an aerosol-forming liquid substrate and a liquid retention means for retaining the aerosol-forming liquid substrate.
В контексте данного документа термин «средство для удержания жидкости» относится к компоненту, способному удерживать с возможностью высвобождения жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Средство для удержания жидкости может представлять собой, или может содержать, пористый или волокнистый материал, который поглощает или иным образом удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, с которым оно вводится в контакт, при этом обеспечивая возможность высвобождения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, путем испарения.As used herein, the term "liquid retention means" refers to a component capable of retaining and releasing a liquid aerosol-forming substrate. The liquid retention means may be, or may comprise, a porous or fibrous material that absorbs or otherwise retains the liquid aerosol-forming substrate with which it is brought into contact, while allowing the liquid aerosol-forming substrate to be released by evaporation.
Средство для удержания жидкости предпочтительно содержит поглощающий материал, например, поглощающий полимерный материал. Примеры подходящих материалов для удержания жидкости включают волокнистые полимеры и пористые полимеры, такие как пеноматериалы с открытыми порами. Средство для удержания жидкости может содержать волокнистую ацетилцеллюлозу или волокнистый целлюлозный полимер. Средство для удержания жидкости может содержать пористый полипропиленовый материал. Подходящие материалы, способные удерживать жидкость, известны специалисту в данной области техники.The liquid-retaining means preferably comprises an absorbent material, such as an absorbent polymeric material. Examples of suitable liquid-retaining materials include fibrous polymers and porous polymers, such as open-cell foams. The liquid-retaining means may comprise fibrous cellulose acetate or fibrous cellulose polymer. The liquid-retaining means may comprise a porous polypropylene material. Suitable materials capable of retaining liquid are known to those skilled in the art.
Средство для удержания жидкости или расположено в пути потока воздуха, который проходит через нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, или образует по меньшей мере часть пути потока воздуха, который проходит через изделие, генерирующее аэрозоль. Предпочтительно одно или несколько отверстий, образованных в средстве для удержания жидкости, образуют часть пути потока воздуха, который проходит через нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, между дальним концом изделия и концом, подносимым ко рту, изделия.The liquid retention means is either located in the airflow path that passes through the heated aerosol-generating article or forms at least a portion of the airflow path that passes through the aerosol-generating article. Preferably, one or more openings formed in the liquid retention means form a portion of the airflow path that passes through the heated aerosol-generating article, between the distal end of the article and the mouth-applied end of the article.
Средство для удержания жидкости может быть в форме трубки, имеющей центральный просвет. В этом случае стенки трубки выполнены из подходящего материала для удержания жидкости или содержат его.The fluid-retaining device may be in the form of a tube with a central lumen. In this case, the tube walls are made of or contain a suitable fluid-retaining material.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, включают в средство для удержания жидкости непосредственно перед использованием. Например, дозу жидкого субстрата, образующего аэрозоль, можно ввести в средство для удержания жидкости непосредственно перед использованием.The aerosol-forming liquid substrate is added to the liquid-retaining device immediately prior to use. For example, a dose of the aerosol-forming liquid substrate can be added to the liquid-retaining device immediately prior to use.
Изделия согласно настоящему изобретению могут содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находящийся в хрупкой капсуле. Хрупкая капсула может быть расположена между дальним концом и средней точкой изделия.Articles according to the present invention may contain a liquid aerosol-forming substrate contained in a frangible capsule. The frangible capsule may be positioned between the distal end and midpoint of the article.
В контексте данного документа термин «хрупкая капсула» относится к капсуле, которая выполнена с возможностью вмещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и высвобождения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, после ее разламывания или разрушения. Хрупкая капсула может быть выполнена из ломкого материала или содержать его, этот материал легко ломается пользователем для высвобождения содержания капсулы, представляющего собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Например, капсула может быть сломана посредством внешнего усилия, такого как давление пальцев, или за счет контакта с прокалывающим или разрывающим элементом.As used herein, the term "fragile capsule" refers to a capsule configured to contain a liquid aerosol-forming substrate and release the liquid aerosol-forming substrate upon rupture or fracture. A frangible capsule may be made of or contain a frangible material that is easily broken by the user to release the capsule's contents, which is a liquid aerosol-forming substrate. For example, the capsule may be broken by external force, such as finger pressure, or by contact with a puncturing or rupturing element.
Хрупкая капсула предпочтительно имеет сфероидальную форму, например, сферическую или овальную форму, имеющую максимальный размер в диапазоне от 2 мм до 8 мм, например, от 4 мм до 6 мм. Хрупкая капсула может содержать объем в диапазоне от 20 до 300 микролитров, например, от 30 до 200 микролитров. Такой диапазон может обеспечивать возможность выполнения пользователем от 10 до 150 затяжек аэрозоля.The fragile capsule is preferably spheroidal in shape, such as spherical or oval, with a maximum size in the range of 2 mm to 8 mm, such as 4 mm to 6 mm. The fragile capsule may contain a volume in the range of 20 to 300 microliters, such as 30 to 200 microliters. This range may allow the user to take 10 to 150 puffs of aerosol.
Хрупкая капсула может иметь ломкую оболочку, или она может иметь такую форму, которая способствует разрушению при воздействии внешнего усилия. Хрупкая капсула может быть выполнена таким образом, что она разрушается при приложении внешнего усилия. Например, хрупкие капсулы могут быть выполнены с возможностью разрушения при характерном заданном внешнем усилии, тем самым высвобождая жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Хрупкая капсула может быть выполнена с ослабленной или ломкой частью в ее оболочке, чтобы упростить разрушение. Хрупкая капсула может быть выполнена с возможностью вхождения в контакт с прокалывающим элементом для разламывания капсулы и высвобождения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно хрупкая капсула имеет сопротивление разлому в диапазоне от приблизительно 0,5 до 2,5 килограмм-сила (кгс), например, от 1,0 до 2,0 кгс.The frangible capsule may have a frangible shell or may be shaped to facilitate fracture upon application of an external force. The frangible capsule may be designed to fracture upon application of an external force. For example, frangible capsules may be designed to fracture upon application of a specific, predetermined external force, thereby releasing the aerosol-forming liquid substrate. The frangible capsule may be designed with a weakened or frangible portion in its shell to facilitate fracture. The frangible capsule may be designed to engage a piercing element to fracture the capsule and release the aerosol-forming liquid substrate. Preferably, the frangible capsule has a fracture resistance in the range of approximately 0.5 to 2.5 kilograms-force (kgf), such as 1.0 to 2.0 kgf.
Оболочка хрупкой капсулы может содержать подходящий полимерный материал, например, материал на основе желатина. Оболочка капсулы может содержать целлюлозный материал или крахмальный материал.The fragile capsule shell may contain a suitable polymeric material, such as a gelatin-based material. The capsule shell may also contain a cellulose material or a starch material.
Предпочтительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находится с возможностью высвобождения в хрупкой капсуле и изделие дополнительно содержит средство для удержания жидкости, расположенное вблизи от хрупкой капсулы для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в изделии после его высвобождения из хрупкой капсулы.Preferably, the aerosol-forming liquid substrate is releasably contained in a frangible capsule and the article further comprises a liquid retention means located near the frangible capsule to retain the aerosol-forming liquid substrate in the article after it has been released from the frangible capsule.
Средство для удержания жидкости предпочтительно способно поглощать от 105% до 110% от общего объема жидкости, находящегося в хрупкой капсуле. Это способствует предотвращению утечки жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из изделия после разламывания хрупкой капсулы для высвобождения ее содержимого. Предпочтительно, чтобы средство для удержания жидкости было насыщено в диапазоне от 90% до 95% после высвобождения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из хрупкой капсулы.The liquid-retaining agent is preferably capable of absorbing 105% to 110% of the total volume of liquid contained in the frangible capsule. This helps prevent leakage of the aerosol-forming liquid substrate from the product after the frangible capsule is broken to release its contents. Preferably, the liquid-retaining agent is saturated to between 90% and 95% after the aerosol-forming liquid substrate is released from the frangible capsule.
В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и изделие дополнительно содержит хрупкую капсулу, содержащую жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и средство для удержания жидкости, находящееся ниже по потоку относительно устройства для рассеивания тепла и выполненное с возможностью поглощения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, когда хрупкая капсула разломана.In preferred embodiments, the aerosol-forming substrate is a liquid aerosol-forming substrate, and the article further comprises a frangible capsule containing the liquid aerosol-forming substrate and a liquid retaining means located downstream of the heat dissipation device and configured to absorb the liquid aerosol-forming substrate when the frangible capsule is broken.
Хрупкая капсула может быть расположена в пористом материале носителя. Например, пористый материал носителя может. Предпочтительно пористый материал носителя предусмотрен в форме трубки для удержания жидкости и хрупкая капсула расположена в просвете трубки.The fragile capsule can be positioned within a porous carrier material. For example, the porous carrier material can be... Preferably, the porous carrier material is shaped like a tube for holding the liquid, and the fragile capsule is positioned within the lumen of the tube.
Хрупкая капсула может быть расположена рядом со средством для удержания жидкости в изделии таким образом, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, выделяющийся из хрупкой капсулы, может контактировать со средством для удержания жидкости и удерживаться им. Хрупкая капсула может быть расположена в средстве для удержания жидкости. Например, средство для удержания жидкости может содержать штранг из материала, в который встроена капсула. Предпочтительно изделие содержит трубчатое средство для удержания жидкости и хрупкая капсула, содержащая жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположена в просвете трубчатого средства для удержания жидкости.The frangible capsule may be positioned adjacent to the liquid-retaining means in the article such that the aerosol-forming liquid substrate released from the frangible capsule may contact and be retained by the liquid-retaining means. The frangible capsule may be positioned within the liquid-retaining means. For example, the liquid-retaining means may comprise a rod of material in which the capsule is embedded. Preferably, the article comprises a tubular liquid-retaining means, and the frangible capsule containing the aerosol-forming liquid substrate is positioned within the lumen of the tubular liquid-retaining means.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может находиться непосредственно ниже по потоку относительно устройства для рассеивания тепла. Например, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может упираться в устройство для рассеивания тепла. В других вариантах осуществления твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен на расстоянии в продольном направлении от устройства для рассеивания тепла.If the aerosol-forming substrate is a solid aerosol-forming substrate, the solid aerosol-forming substrate may be located immediately downstream of the heat dissipation device. For example, the solid aerosol-forming substrate may abut the heat dissipation device. In other embodiments, the solid aerosol-forming substrate may be located at a distance longitudinally from the heat dissipation device.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и изделие дополнительно содержит средство для удержания жидкости для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. В таких вариантах осуществления средство для удержания жидкости может быть расположено непосредственно ниже по потоку относительно устройства для рассеивания тепла. Например, средство для удержания жидкости может упираться в устройство для рассеивания тепла. В других вариантах осуществления средство для удержания жидкости может быть расположено на расстоянии в продольном направлении от устройства для рассеивания тепла.In some preferred embodiments, the aerosol-forming substrate is a liquid aerosol-forming substrate, and the article further comprises a liquid retention means for retaining the liquid aerosol-forming substrate. In such embodiments, the liquid retention means may be located immediately downstream of the heat dissipation device. For example, the liquid retention means may abut the heat dissipation device. In other embodiments, the liquid retention means may be located at a distance longitudinally from the heat dissipation device.
В одном конкретном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и изделие дополнительно содержит средство для удержания жидкости для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем средство для удержания жидкости расположено на расстоянии в продольном направлении от устройства для рассеивания тепла.In one particular embodiment, the aerosol-forming substrate is a liquid aerosol-forming substrate, and the article further comprises a liquid retaining means for retaining the liquid aerosol-forming substrate, wherein the liquid retaining means is located at a distance in the longitudinal direction from the heat dissipation device.
При такой компоновке кондуктивный теплообмен между устройством для рассеивания тепла и средством для удержания жидкости может быть уменьшен. Это может дополнительно уменьшать вероятность или предотвращать появление областей локальной высокой температуры, или «горячих точек», в средстве для удержания жидкости, которое в противоположном случае может быть вызвано кондуктивным нагреванием.With this arrangement, conductive heat transfer between the heat dissipation device and the liquid retention means can be reduced. This can further reduce the likelihood of or prevent the occurrence of localized high temperature areas, or "hot spots," in the liquid retention means, which could otherwise be caused by conductive heating.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать опорный элемент, который может быть расположен непосредственно ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, или, если изделие содержит средство для удержания жидкости для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, то непосредственно ниже по потоку относительно средства для удержания жидкости. Опорный элемент может упираться в субстрат, образующий аэрозоль, или средство для удержания жидкости.Aerosol-generating articles according to the present invention may further comprise a support element, which may be positioned immediately downstream of the aerosol-generating substrate or, if the article comprises a liquid retention means for retaining a liquid aerosol-generating substrate, immediately downstream of the liquid retention means. The support element may abut the aerosol-generating substrate or the liquid retention means.
Опорный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала или сочетания материалов. Например, опорный элемент может быть выполнен из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; гофрированной бумаги, такой как гофрированная теплостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE). В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент выполнен из ацетилцеллюлозы. Опорный элемент может содержать полый трубчатый элемент. Например, опорный элемент содержит полую ацетилцеллюлозную трубку. Опорный элемент предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль.The support element may be made of any suitable material or combination of materials. For example, the support element may be made of one or more materials selected from the group consisting of: cellulose acetate; cardboard; corrugated paper, such as corrugated heat-resistant paper or corrugated parchment paper; and polymeric materials, such as low-density polyethylene (LDPE). In a preferred embodiment, the support element is made of cellulose acetate. The support element may comprise a hollow tubular element. For example, the support element comprises a hollow cellulose acetate tube. The support element preferably has an outer diameter that is approximately equal to the outer diameter of the aerosol-generating article.
Опорный элемент может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. Например, опорный элемент может иметь наружный диаметр, составляющий 7,2 миллиметра +/- 10 процентов.The support element may have an outside diameter of approximately 5 millimeters to approximately 12 millimeters, such as approximately 5 millimeters to approximately 10 millimeters, or approximately 6 millimeters to approximately 8 millimeters. For example, the support element may have an outside diameter of 7.2 millimeters +/- 10 percent.
Опорный элемент может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет длину приблизительно 8 миллиметров.The support element may have a length of between approximately 5 millimeters and approximately 15 millimeters. In a preferred embodiment, the support element has a length of approximately 8 millimeters.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть расположен ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, например, элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть расположен непосредственно ниже по потоку относительно опорного элемента и может упираться в опорный элемент. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть расположен непосредственно ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, или, если изделие содержит средство для удержания жидкости для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, то непосредственно ниже по потоку относительно средства для удержания жидкости. Например, элемент, охлаждающий аэрозоль, может упираться в субстрат, образующий аэрозоль, или средство для удержания жидкости.The aerosol cooling element may be located downstream of the aerosol-forming substrate, for example, the aerosol cooling element may be located immediately downstream of the support element and may abut the support element. The aerosol cooling element may be located immediately downstream of the aerosol-forming substrate or, if the article comprises a liquid retention means for retaining a liquid aerosol-forming substrate, immediately downstream of the liquid retention means. For example, the aerosol cooling element may abut the aerosol-forming substrate or the liquid retention means.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь общую площадь поверхности от приблизительно 300 квадратных миллиметров на миллиметр длины до приблизительно 1000 квадратных миллиметров на миллиметр длины. В предпочтительном варианте осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, имеет общую площадь поверхности приблизительно 500 квадратных миллиметров на миллиметр длины.The aerosol cooling element may have a total surface area of approximately 300 square millimeters per millimeter of length to approximately 1000 square millimeters per millimeter of length. In a preferred embodiment, the aerosol cooling element has a total surface area of approximately 500 square millimeters per millimeter of length.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно имеет низкое сопротивление втягиванию. То есть элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно оказывает малое сопротивление прохождению воздуха через изделие, генерирующее аэрозоль. Предпочтительно, элемент, охлаждающий аэрозоль, по существу не влияет на сопротивление втягиванию изделия, генерирующего аэрозоль.The aerosol cooling element preferably has low aspiration resistance. That is, the aerosol cooling element preferably offers low resistance to air flow through the aerosol-generating article. Preferably, the aerosol cooling element has essentially no effect on the aspiration resistance of the aerosol-generating article.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать множество каналов, проходящих в продольном направлении. Множество каналов, проходящих в продольном направлении, могут быть образованы листовым материалом, который был обработан одним или несколькими способами, выбранными из гофрирования, складывания складками, собирания и изгибания для образования каналов. Множество каналов, проходящих в продольном направлении, могут быть образованы одним листом, который был обработан одним или несколькими способами, выбранными из гофрирования, складывания складками, собирания и изгибания для образования множества каналов. В качестве альтернативы множество каналов, проходящих в продольном направлении, могут быть образованы несколькими листами, которые были обработаны одним или несколькими способами, выбранными из гофрирования, складывания складками, собирания и изгибания для образования множества каналов.The aerosol cooling element may comprise a plurality of channels extending in the longitudinal direction. The plurality of channels extending in the longitudinal direction may be formed by a sheet material that has been processed by one or more methods selected from corrugating, pleating, gathering, and bending to form the channels. The plurality of channels extending in the longitudinal direction may be formed by a single sheet that has been processed by one or more methods selected from corrugating, pleating, gathering, and bending to form the plurality of channels. Alternatively, the plurality of channels extending in the longitudinal direction may be formed by several sheets that have been processed by one or more methods selected from corrugating, pleating, gathering, and bending to form the plurality of channels.
В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранный из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA) и алюминиевой фольги.In some embodiments, the aerosol cooling element may comprise an assembled sheet of material selected from the group consisting of metal foil, a polymeric material, and substantially non-porous paper or cardboard. In some embodiments, the aerosol cooling element may comprise an assembled sheet of material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polylactic acid (PLA), cellulose acetate (CA), and aluminum foil.
В предпочтительном варианте осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит собранный лист из биоразлагаемого материала. Например, собранный лист из непористой бумаги или собранный лист из биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота или материал марки Mater-Bi® (имеющееся в продаже семейство сополиэфиров на основе крахмала). В особенно предпочтительном варианте осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит собранный лист из полимолочной кислоты.In a preferred embodiment, the aerosol cooling element comprises a pre-assembled sheet of biodegradable material. For example, a pre-assembled sheet of non-porous paper or a pre-assembled sheet of biodegradable polymeric material such as polylactic acid or Mater- Bi® (a commercially available family of starch-based copolyesters). In a particularly preferred embodiment, the aerosol cooling element comprises a pre-assembled sheet of polylactic acid.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из собранного листа материала, имеющего удельную площадь поверхности от приблизительно 10 квадратных миллиметров на миллиграмм до приблизительно 100 квадратных миллиметров на миллиграмм веса. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из собранного листа материала, имеющего удельную площадь поверхности приблизительно 35 мм2/мг.The aerosol cooling element may be formed from an assembled sheet of material having a specific surface area of approximately 10 square millimeters per milligram to approximately 100 square millimeters per milligram of weight. In some embodiments, the aerosol cooling element may be formed from an assembled sheet of material having a specific surface area of approximately 35 mm2 /mg.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштук, расположенный на конце, подносимом ко рту, изделия, генерирующего аэрозоль. Мундштук может быть расположен непосредственно ниже по потоку относительно элемента, охлаждающего аэрозоль, и может упираться в элемент, охлаждающий аэрозоль. Мундштук может быть расположен непосредственно ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, или, если изделие содержит средство для удержания жидкости для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, то непосредственно ниже по потоку относительно средства для удержания жидкости. В таких вариантах осуществления мундштук может упираться в субстрат, образующий аэрозоль, или средство для удержания жидкости. Мундштук может содержать фильтр. Фильтр может быть выполнен из одного или нескольких подходящих фильтрующих материалов. Многие такие фильтрующие материалы известны из уровня техники. В одном варианте осуществления мундштук может содержать фильтр, выполненный из ацетилцеллюлозного волокна.An aerosol-generating article may comprise a mouthpiece located at the mouth end of the aerosol-generating article. The mouthpiece may be positioned immediately downstream of an aerosol cooling element and may abut the aerosol cooling element. The mouthpiece may be positioned immediately downstream of the aerosol-generating substrate or, if the article comprises a liquid retention means for retaining a liquid aerosol-generating substrate, immediately downstream of the liquid retention means. In such embodiments, the mouthpiece may abut the aerosol-generating substrate or the liquid retention means. The mouthpiece may comprise a filter. The filter may be formed from one or more suitable filter materials. Many such filter materials are known in the art. In one embodiment, the mouthpiece may comprise a filter formed from cellulose acetate fiber.
Мундштук предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Мундштук может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров, например, от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления мундштук имеет наружный диаметр 7,2 мм +/- 10%.The mouthpiece preferably has an outer diameter approximately equal to the outer diameter of the aerosol-generating article. The mouthpiece may have an outer diameter of approximately 5 millimeters to approximately 10 millimeters, such as approximately 6 millimeters to approximately 8 millimeters. In a preferred embodiment, the mouthpiece has an outer diameter of 7.2 mm +/- 10%.
Мундштук может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров. Например, мундштук может иметь длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 12 мм.The mouthpiece can range in length from approximately 5 millimeters to approximately 20 millimeters. For example, the mouthpiece can range in length from approximately 7 mm to approximately 12 mm.
Элементы изделия, образующего аэрозоль, могут быть окружены наружной оберткой, например, в форме стержня. Обертка может окружать по меньшей мере расположенную ниже по потоку часть устройства для рассеивания тепла. В некоторых вариантах осуществления обертка окружает устройство для рассеивания тепла вдоль по существу всей длины устройства для рассеивания тепла. Наружная обертка может быть выполнена из любого подходящего материала или сочетания материалов. Предпочтительно наружная обертка является непористой.The aerosol-forming article's components may be surrounded by an outer wrapper, such as a rod. The wrapper may enclose at least a downstream portion of the heat dissipation device. In some embodiments, the wrapper encloses the heat dissipation device along substantially the entire length of the heat dissipation device. The outer wrapper may be made of any suitable material or combination of materials. Preferably, the outer wrapper is non-porous.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу удлиненным. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, или пористый материал носителя, который поглощает субстрат, образующий аэрозоль, во время использования, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, или пористый материал носителя может быть по существу удлиненным. Субстрат, образующий аэрозоль, или пористый материал носителя также имеет длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.An aerosol-generating article may have a substantially cylindrical shape. The aerosol-generating article may be substantially elongated. The aerosol-generating article may have a length and a circumference substantially perpendicular to the length. The aerosol-generating substrate or porous carrier material that absorbs the aerosol-generating substrate during use may have a substantially cylindrical shape. The aerosol-generating substrate or porous carrier material may be substantially elongated. The aerosol-generating substrate or porous carrier material also has a length and a circumference substantially perpendicular to the length.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет наружный диаметр 7,2 мм +/- 10 процентов.The aerosol-generating article may have an outer diameter of approximately 5 millimeters to approximately 12 millimeters, such as approximately 6 millimeters to approximately 8 millimeters. In a preferred embodiment, the aerosol-generating article has an outer diameter of 7.2 mm +/- 10 percent.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 мм.The aerosol-generating article may have an overall length of between approximately 30 mm and approximately 100 mm. In one embodiment, the aerosol-generating article has an overall length of approximately 45 mm.
Субстрат, образующий аэрозоль, или, если применимо, средство для удержания жидкости может иметь длину в диапазоне от приблизительно 7 мм до приблизительно 15 мм. В одном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, или средство для удержания жидкости может иметь длину приблизительно 10 мм. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, или средство для удержания жидкости может иметь длину приблизительно 12 мм.The aerosol-forming substrate or, if applicable, the liquid-retaining means may have a length in the range of approximately 7 mm to approximately 15 mm. In one embodiment, the aerosol-forming substrate or liquid-retaining means may have a length of approximately 10 mm. Alternatively, the aerosol-forming substrate or liquid-retaining means may have a length of approximately 12 mm.
Субстрат, генерирующий аэрозоль, или средство для удержания жидкости предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Наружный диаметр субстрата, образующего аэрозоль, или средства для удержания жидкости может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. В одном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, или средство для удержания жидкости может иметь наружный диаметр приблизительно 7,2 мм +/- 10 процентов.The aerosol-generating substrate or liquid-retaining means preferably has an outer diameter that is approximately equal to the outer diameter of the aerosol-generating article. The outer diameter of the aerosol-generating substrate or liquid-retaining means can range from approximately 5 mm to approximately 12 mm. In one embodiment, the aerosol-generating substrate or liquid-retaining means can have an outer diameter of approximately 7.2 mm +/- 10 percent.
При использовании устройство для рассеивания тепла предпочтительно нагревает воздух, втягиваемый через него, до температуры от 200 до 220 градусов Цельсия. Воздух предпочтительно охлаждается до температуры приблизительно 100 градусов в элементе, охлаждающем аэрозоль.When used, the heat dissipation device preferably heats the air drawn through it to a temperature of 200 to 220 degrees Celsius. The air is preferably cooled to approximately 100 degrees Celsius in the aerosol cooling element.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается нагреваемая система, генерирующая аэрозоль, содержащая электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, и нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, согласно любому из вариантов осуществления, описанных выше.According to a second aspect of the present invention, there is provided a heated aerosol generating system comprising an electrically controlled aerosol generating device and a heated aerosol generating article according to any of the embodiments described above.
В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство, содержащее один или несколько компонентов, используемых для подачи энергии от электрического источника питания на субстрат, образующий аэрозоль, для генерирования аэрозоля.For the purposes of this document, the term "aerosol-generating device" refers to a device that interacts with an aerosol-forming substrate to generate an aerosol. An electrically controlled aerosol-generating device is a device that contains one or more components used to supply energy from an electrical power source to an aerosol-forming substrate to generate an aerosol.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть описано как нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, которое представляет собой устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент. Нагревательный элемент или нагреватель используется для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля, или субстрата, выделяющего растворитель, чистящего расходного материала с образованием чистящего растворителя.An aerosol-generating device can be described as a heated aerosol-generating device, which is an aerosol-generating device containing a heating element. The heating element or heater is used to heat an aerosol-generating substrate, an aerosol-generating article to generate the aerosol, or a solvent-releasing substrate, such as a cleaning consumable, to generate a cleaning solvent.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, которое представляет собой устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент, который за счет подачи электропитания нагревает субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля.The aerosol generating device may be an electrically heated aerosol generating device, which is an aerosol generating device comprising a heating element that, by applying electrical power, heats an aerosol-forming substrate of an aerosol generating article to generate an aerosol.
Устройство, генерирующее аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, может содержать: корпус, имеющий полость для размещения в ней изделия, генерирующего аэрозоль, и контроллер, выполненный с возможностью подачи питания от источника питания на электрический нагревательный элемент системы.An aerosol generating device of an aerosol generating system may comprise: a housing having a cavity for accommodating an aerosol generating article therein, and a controller configured to supply power from a power source to an electric heating element of the system.
Электрический нагревательный элемент может образовывать часть изделия, генерирующего аэрозоль, часть устройства, генерирующего аэрозоль, или и то, и другое.The electrical heating element may form part of the aerosol generating article, part of the aerosol generating device, or both.
В некоторых вариантах осуществления электрический нагревательный элемент образует часть устройства.In some embodiments, the electric heating element forms part of the device.
Электрический нагревательный элемент может содержать один или несколько нагревательных элементов.The electric heating element may comprise one or more heating elements.
В предпочтительных вариантах осуществления электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, содержит электрический нагревательный элемент и корпус, имеющий полость, и причем нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, размещается в полости таким образом, что электрический нагревательный элемент проникает в устройство для рассеивания тепла. Нагревательный элемент в целях удобства может иметь форму иглы, штыря, стержня или пластины, которые могут быть вставлены в устройство для рассеивания тепла.In preferred embodiments, the electrically controlled aerosol-generating device comprises an electric heating element and a housing having a cavity, wherein the heated aerosol-generating article is positioned within the cavity such that the electric heating element extends into the heat dissipation device. For convenience, the heating element may be in the form of a needle, pin, rod, or plate, which can be inserted into the heat dissipation device.
Системы, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат электрический нагревательный элемент. Электрический нагревательный элемент может содержать один или несколько внешних нагревательных элементов, один или несколько внутренних нагревательных элементов или один или несколько внешних нагревательных элементов и один или несколько внутренних нагревательных элементов. В контексте данного документа термин «внешний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, который расположен снаружи устройства для рассеивания тепла, когда система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство для рассеивания тепла, собрана. В контексте данного документа термин «внутренний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, который расположен по меньшей мере частично внутри устройства для рассеивания тепла, когда система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство для рассеивания тепла, собрана.Aerosol-generating systems according to the present invention comprise an electric heating element. The electric heating element may comprise one or more external heating elements, one or more internal heating elements, or one or more external heating elements and one or more internal heating elements. As used herein, the term "external heating element" refers to a heating element that is located outside the heat dissipation device when the aerosol-generating system comprising the heat dissipation device is assembled. As used herein, the term "internal heating element" refers to a heating element that is located at least partially inside the heat dissipation device when the aerosol-generating system comprising the heat dissipation device is assembled.
Один или несколько внешних нагревательных элементов могут содержать массив из внешних нагревательных элементов, расположенных вокруг внутренней поверхности полости. В некоторых примерах внешние нагревательные элементы проходят вдоль продольного направления полости. При такой компоновке нагревательные элементы могут проходить вдоль того же направления, в котором изделие вставляется в полость и извлекается из нее. Это может уменьшить столкновение нагревательных элементов с устройством для рассеивания тепла относительно устройств, в которых нагревательные элементы не выровнены с длиной полости. В некоторых вариантах осуществления внешние нагревательные элементы проходят вдоль продольного направления полости и расположены на расстоянии друг от друга в направлении по окружности. Если нагревательный элемент содержит один или несколько внутренних нагревательных элементов, один или несколько внутренних нагревательных элементов могут представлять собой любое подходящее количество нагревательных элементов. Например, нагревательный элемент может содержать один внутренний нагревательный элемент. Один внутренний нагревательный элемент может проходить вдоль продольного направления полости.One or more external heating elements may comprise an array of external heating elements arranged around the inner surface of the cavity. In some examples, the external heating elements extend along the longitudinal direction of the cavity. With this arrangement, the heating elements may extend along the same direction in which the article is inserted into and removed from the cavity. This may reduce the collision of the heating elements with the heat dissipation device relative to devices in which the heating elements are not aligned with the length of the cavity. In some embodiments, the external heating elements extend along the longitudinal direction of the cavity and are spaced apart from one another in the circumferential direction. If the heating element comprises one or more internal heating elements, the one or more internal heating elements may be any suitable number of heating elements. For example, the heating element may comprise one internal heating element. One internal heating element may extend along the longitudinal direction of the cavity.
Электрический нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамику (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® является зарегистрированным товарным знаком компании Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Денвер, Колорадо. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть факультативно встроен в изолирующий материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагревательный элемент может содержать металлическую травленую фольгу, изолированную между двумя слоями инертного материала. В этом случае инертный материал может содержать Kapton®, фольгу, полностью состоящую из полиимида или слюды. Kapton® является зарегистрированным товарным знаком компании E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Уилмингтон, Делавэр 19898, Соединенные Штаты Америки.The electric heating element may comprise an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to, semiconductors such as doped ceramics, electrically conductive ceramics (such as molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from a ceramic material and a metallic material. Such composite materials may comprise doped or undoped ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum, and platinum group metals. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, constantan, nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese, and iron-based alloys, as well as nickel-, iron-, and cobalt-based superalloys, stainless steel, Timetal®, iron-aluminum-based alloys, and iron-manganese-aluminum-based alloys. Timetal® is a registered trademark of Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver, Colorado. In composite materials, the electrically resistive material may be optionally embedded in, encapsulated in, or coated with the insulating material, or vice versa, depending on the energy transfer kinetics and the desired external physicochemical properties. The heating element may comprise an etched metal foil insulated between two layers of inert material. In this case, the inert material may comprise Kapton®, a foil composed entirely of polyimide or mica. Kapton® is a registered trademark of E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Wilmington, Delaware 19898, United States of America.
Если электрический нагревательный элемент содержит токоприемник, находящийся в тепловом контакте с пористой основной частью устройства для рассеивания тепла, устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит индукционную катушку, выполненную с возможностью генерирования флуктуационного электромагнитного поля в полости. ;электрический источник питания, соединенный с индукционной катушкой. Индукционная катушка может содержать один или несколько витков, которые генерируют флуктуационное электромагнитное поле. Виток или витки могут окружать полость.If the electric heating element comprises a current collector in thermal contact with the porous core of the heat dissipation device, the aerosol-generating device preferably comprises an induction coil configured to generate a fluctuating electromagnetic field in the cavity; an electric power source connected to the induction coil. The induction coil may comprise one or more turns that generate the fluctuating electromagnetic field. The turn or turns may surround the cavity.
Предпочтительно устройство выполнено с возможностью генерирования флуктуационного электромагнитного поля частотой от 1 до 30 МГЦ, например, от 2 до 10 МГц, например, от 5 до 7 МГц. Предпочтительно устройство выполнено с возможностью генерирования флуктуационного электромагнитного поля, имеющего напряженность поля (магнитного поля) от 1 до 5 кА/м, например, от 2 до 3 кА/м, например, приблизительно 2,5 кА/м.Preferably, the device is configured to generate a fluctuating electromagnetic field with a frequency of 1 to 30 MHz, for example, 2 to 10 MHz, for example, 5 to 7 MHz. Preferably, the device is configured to generate a fluctuating electromagnetic field having a field strength (magnetic field) of 1 to 5 kA/m, for example, 2 to 3 kA/m, for example, approximately 2.5 kA/m.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является портативным или карманным устройством, генерирующим аэрозоль, которое пользователю удобно держать между пальцами одной руки.Preferably, the aerosol generating device is a portable or handheld aerosol generating device that can be comfortably held between the fingers of one hand by the user.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму.The aerosol generating device may have a substantially cylindrical shape.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 70 миллиметров до приблизительно 120 миллиметров.The aerosol generating device may have a length of between approximately 70 millimeters and approximately 120 millimeters.
Устройство может дополнительно содержать источник питания для подачи электропитания на электрический нагревательный элемент. Источник питания может являться любым подходящим источником питания, например, источником напряжения постоянного тока, таким как батарея. В одном варианте осуществления источник питания представляет собой литий-ионную батарею. В других примерах источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею.The device may further comprise a power source for supplying electrical power to the electric heating element. The power source may be any suitable power source, for example, a DC voltage source such as a battery. In one embodiment, the power source is a lithium-ion battery. In other examples, the power source may be a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, or a lithium-based battery, such as a lithium-cobalt, lithium-iron phosphate, lithium-titanium, or lithium-polymer battery.
Контроллер может представлять собой простой переключатель. В качестве альтернативы контроллер может представлять собой электрическую схему, и он может содержать один или несколько микропроцессоров или микроконтроллеров.The controller may be a simple switch. Alternatively, the controller may be an electrical circuit, and it may contain one or more microprocessors or microcontrollers.
В контексте данного документа «выше по потоку» и «ниже по потоку» используются для описания относительных положений элементов или частей элементов изделия, генерирующего аэрозоль, или устройства, генерирующего аэрозоль, относительно направления, в котором воздух втягивается через систему во время ее использования.In the context of this document, "upstream" and "downstream" are used to describe the relative positions of elements or parts of elements of an aerosol-generating article or aerosol-generating device relative to the direction in which air is drawn through the system during use.
В контексте данного документа термин «продольный» используется для описания направления между расположенным выше по потоку концом и расположенным ниже по потоку концом изделия, генерирующего аэрозоль, или его элемента, или устройства, генерирующего аэрозоль, и термин «поперечный» используется для описания направления, перпендикулярного продольному направлению.In the context of this document, the term "longitudinal" is used to describe the direction between the upstream end and the downstream end of an aerosol-generating article or element thereof, or an aerosol-generating device, and the term "transverse" is used to describe the direction perpendicular to the longitudinal direction.
В контексте данного документа термин «диаметр» используется для описания максимального размера в поперечном направлении изделия, генерирующего аэрозоль, или его элемента, или устройства, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа термин «длина» используется для описания максимального размера в продольном направлении.For the purposes of this document, the term "diameter" is used to describe the maximum transverse dimension of an aerosol-generating article, component, or aerosol-generating device. For the purposes of this document, the term "length" is used to describe the maximum longitudinal dimension.
В контексте данного документа термин «соединен с возможностью отсоединения» означает, что изделие и устройство могут быть соединены и отсоединены друг от друга без существенного повреждения какого-либо компонента. Например, изделие может быть извлечено из устройства, когда субстрат, образующий аэрозоль, израсходован.For the purposes of this document, the term "removably coupled" means that the article and device can be connected and separated from each other without significant damage to any component. For example, the article can be removed from the device when the aerosol-forming substrate is exhausted.
Признаки, описанные в отношении одного или нескольких аспектов, могут быть в равной степени применены и к другим аспектам изобретения. В частности, признаки, описанные в отношении изделия согласно первому аспекту, могут быть в равной степени применены к системе согласно второму аспекту, и наоборот.The features described in relation to one or more aspects may be equally applied to other aspects of the invention. In particular, the features described in relation to the article according to the first aspect may be equally applied to the system according to the second aspect, and vice versa.
Настоящее изобретение далее описано только посредством примеров со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:The present invention is further described by way of examples only with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 показано схематическое продольное сечение изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of an aerosol generating article in accordance with a first embodiment of the present invention;
на фиг. 2 показан схематический вид системы, генерирующей аэрозоль, согласно одному варианту осуществления, причем система содержит изделие, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1; иFig. 2 is a schematic view of an aerosol generating system according to one embodiment, wherein the system comprises the aerosol generating article shown in Fig. 1; and
на фиг. 3 показано схематическое продольное сечение изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 3 shows a schematic longitudinal section of an aerosol generating article according to a second embodiment of the present invention.
На фиг. 1 изображено изделие 100, генерирующее аэрозоль, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, содержит четыре элемента, выровненных по оси: устройство 110 для рассеивания тепла, трубчатое средство 120 для удержания жидкости, элемент 130, охлаждающий аэрозоль, и мундштук 140. Каждый из этих четырех элементов является по существу цилиндрическим элементом, каждый из которых имеет по существу одинаковый диаметр. Эти четыре элемента расположены последовательно и окружены непористой наружной оберткой 150 с образованием цилиндрического стержня.Fig. 1 shows an aerosol-generating article 100 according to a first embodiment of the present invention. The aerosol-generating article 100 comprises four elements aligned along an axis: a heat dissipating device 110, a tubular means 120 for holding a liquid, an aerosol cooling element 130, and a mouthpiece 140. Each of these four elements is a substantially cylindrical element, each of which has substantially the same diameter. These four elements are arranged in series and surrounded by a non-porous outer wrapper 150 to form a cylindrical rod.
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, имеет дальний или расположенный выше по потоку конец 160 и ближний конец или конец 170, подносимый ко рту, противоположный расположенному выше по потоку концу 160, который пользователь вводит в свой рот во время использования. После сборки общая длина изделия 200, генерирующего аэрозоль, составляет от приблизительно 33 мм до приблизительно 45 мм, а диаметр составляет приблизительно 7,2 мм.The aerosol-generating article 100 has a distal or upstream end 160 and a proximal or mouth-applied end 170, opposite the upstream end 160, which the user inserts into their mouth during use. After assembly, the overall length of the aerosol-generating article 200 ranges from approximately 33 mm to approximately 45 mm, and the diameter is approximately 7.2 mm.
Устройство 110 для рассеивания тепла расположено на самом дальнем или расположенном выше по потоку конце 160 изделия 100, генерирующего аэрозоль, и содержит пористую основную часть 112 в форме цилиндрического штранга материала, аккумулирующего тепло. Пористая основная часть 112 имеет полость в форме гнезда 114 в ее расположенном выше по потоку конце, выполненную с возможностью размещения нагревательного элемента в форме пластины, как описано ниже в отношении фиг. 2. Поры в пористой основной части 112 сообщаются друг с другом с образованием множества проходов для потока воздуха, проходящих через пористую основную часть 112 от ее расположенного выше по потоку конца к ее расположенному ниже по потоку концу.The heat dissipation device 110 is located at the outermost or upstream end 160 of the aerosol-generating article 100 and comprises a porous main portion 112 in the form of a cylindrical rod of heat-accumulating material. The porous main portion 112 has a cavity in the form of a socket 114 at its upstream end, configured to accommodate a heating element in the form of a plate, as described below with respect to Fig. 2. The pores in the porous main portion 112 communicate with each other to form a plurality of air flow passages passing through the porous main portion 112 from its upstream end to its downstream end.
Трубчатое средство 120 для удержания жидкости расположено ниже по потоку относительно устройства 110 для рассеивания тепла и расположено на расстоянии от устройства 110 для рассеивания тепла в продольном направлении изделия 100 посредством перегородки 105. Это может свести к минимуму степень, с которой сегмент 120, образующий аэрозоль, может быть нагрет за счет теплопроводности от устройства 110 для рассеивания тепла.The tubular means 120 for holding the liquid is located downstream of the heat dissipation device 110 and is located at a distance from the heat dissipation device 110 in the longitudinal direction of the article 100 by means of a partition 105. This can minimize the extent to which the aerosol-forming segment 120 can be heated by conduction from the heat dissipation device 110.
Изделие 100 дополнительно содержит хрупкую капсулу 122, расположенную в просвете 124 средства 120 для удержания жидкости. Хрупкая капсула 122 содержит жидкий субстрат 126, образующий аэрозоль.Article 100 further comprises a fragile capsule 122 located within lumen 124 of liquid retention means 120. Fragile capsule 122 contains liquid substrate 126 that forms an aerosol.
Трубчатое средство 120 для удержания жидкости имеет длину 8 мм и выполнено из волокнистого ацетилцеллюлозного материала. Средство для удержания жидкости имеет способность к поглощению 35 микролитров жидкости. Просвет 124 трубчатого средства 120 для удержания жидкости обеспечивает путь для потока воздуха через средство 120 для удержания жидкости, а также служит для размещения хрупкой капсулы 122. Материал средства для удержания жидкости может быть любым другим подходящим волокнистым или пористым материалом.The tubular fluid-retaining means 120 is 8 mm long and is made of fibrous cellulose acetate. The fluid-retaining means has a capacity to absorb 35 microliters of fluid. The lumen 124 of the tubular fluid-retaining means 120 provides a path for air flow through the fluid-retaining means 120 and also serves to accommodate the frangible capsule 122. The fluid-retaining means may be any other suitable fibrous or porous material.
Хрупкая капсула 122 имеет овально-сфероидальную форму, причем наибольший размер овала выровнен с осью просвета 124. Овально-сфероидальная форма капсулы может означать, что ее проще сломать, чем если бы она была круглой сферической по форме, но могут использоваться другие формы капсулы. Капсула 122 имеет наружную оболочку, содержащую полимерный материал на основе желатина, окружающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль.Fragile capsule 122 has an oval-spheroidal shape, with the largest dimension of the oval aligned with the axis of lumen 124. The oval-spheroidal shape of the capsule may make it easier to break than a round spherical capsule, but other capsule shapes may be used. Capsule 122 has an outer shell containing a gelatin-based polymer material surrounding a liquid substrate that forms the aerosol.
Жидкий субстрат 126, образующий аэрозоль, содержит пропиленгликоль, экстракт никотина и 20 весовых процентов воды. Необязательно может быть добавлен широкий ряд ароматизаторов. Широкий ряд веществ для образования аэрозоля может быть использован в качестве альтернативы или в дополнение к пропиленгликолю. Капсула имеет длину приблизительно 4 мм и содержит объем приблизительно 33 микролитра жидкого субстрата, образующего аэрозоль.Liquid aerosol-forming substrate 126 contains propylene glycol, nicotine extract, and 20% by weight water. A wide range of flavorings may be optionally added. A wide range of aerosol-forming substances may be used as an alternative to or in addition to propylene glycol. The capsule is approximately 4 mm in length and contains a volume of approximately 33 microliters of liquid aerosol-forming substrate.
Элемент 130, охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по потоку относительно средства 120 для удержания жидкости и упирается в него. При использовании летучие вещества, высвобождаемые из субстрата 126, образующего аэрозоль, проходят вдоль элемента 130, охлаждающего аэрозоль, в направлении конца 170, подносимого ко рту, изделия 100, генерирующего аэрозоль. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента 130, охлаждающего аэрозоль, для образования аэрозоля, который вдыхается пользователем. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1, элемент 130, охлаждающий аэрозоль, содержит гофрированный и собранный лист 132 из полимолочной кислоты, окруженный оберткой 134. Гофрированный и собранный лист 132 из полимолочной кислоты определяет несколько продольных каналов, которые проходят вдоль длины элемента 130, охлаждающего аэрозоль.The aerosol cooling element 130 is located immediately downstream of the liquid retention means 120 and abuts against it. In use, volatiles released from the aerosol-forming substrate 126 pass along the aerosol cooling element 130 toward the mouth end 170 of the aerosol-generating article 100. The volatiles can be cooled within the aerosol cooling element 130 to form an aerosol that is inhaled by the user. In the embodiment illustrated in Fig. 1, the aerosol cooling element 130 comprises a corrugated and assembled sheet 132 of polylactic acid surrounded by a wrapper 134. The corrugated and assembled sheet 132 of polylactic acid defines several longitudinal channels that extend along the length of the aerosol cooling element 130.
Мундштук 140 расположен непосредственно ниже по потоку относительно элемента 130, охлаждающего аэрозоль, и упирается в него. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, мундштук 140 содержит традиционный фильтр 142 из ацетилцеллюлозного волокна с низкой эффективностью фильтрации.The mouthpiece 140 is positioned immediately downstream of the aerosol cooling element 130 and abuts thereon. In the embodiment shown in Fig. 1, the mouthpiece 140 comprises a conventional filter 142 made of cellulose acetate fiber with low filtration efficiency.
Для сборки изделия 100, генерирующего аэрозоль, четыре цилиндрических элемента, описанных выше, выравниваются и плотно заворачиваются внутри наружной обертки 150. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, наружная обертка 150 выполнена из непористого листового материала. В других примерах наружная обертка может содержать пористый материал, такой как сигаретная бумага.To assemble the aerosol-generating article 100, the four cylindrical elements described above are aligned and tightly wrapped within an outer wrapper 150. In the embodiment shown in Fig. 1, the outer wrapper 150 is made of a non-porous sheet material. In other examples, the outer wrapper may comprise a porous material, such as cigarette paper.
На фиг. 2 показана система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Система, генерирующая аэрозоль, содержит изделие 100, генерирующее аэрозоль, и устройство 200, генерирующее аэрозоль.Fig. 2 shows an aerosol generating system according to an embodiment of the present invention. The aerosol generating system comprises an aerosol generating article 100 and an aerosol generating device 200.
Устройство 200, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 210, образующий полость 220 для размещения в ней изделия 100, генерирующего аэрозоль. Устройство 200 дополнительно содержит нагреватель 230, содержащий главную часть 232 и нагревательный элемент в форме нагревательной пластины 234, которая проникает в устройство 110 для рассеивания тепла таким образом, что часть нагревательной пластины 234 проходит в гнездо в пористой основной части 112, когда изделие 100 размещено в полости 220, как показано на фиг. 2. Нагревательная пластина 234 содержит резистивные нагревательные дорожки 236 для резистивного нагревания устройства 110 для рассеивания тепла. Контроллер 240 управляет работой устройства 200, в том числе подачей электрического тока от батареи 250 на резистивные нагревательные дорожки 236 нагревательной пластины 234.The aerosol generating device 200 comprises a housing 210 defining a cavity 220 for accommodating an aerosol generating article 100 therein. The device 200 further comprises a heater 230 comprising a main portion 232 and a heating element in the form of a heating plate 234 which penetrates into the heat dissipating device 110 in such a way that a portion of the heating plate 234 passes into a socket in the porous main portion 112 when the article 100 is placed in the cavity 220, as shown in Fig. 2. The heating plate 234 comprises resistive heating tracks 236 for resistively heating the heat dissipating device 110. The controller 240 controls the operation of the device 200, including the supply of electric current from the battery 250 to the resistive heating tracks 236 of the heating plate 234.
В примере, показанном на фиг. 2, хрупкая капсула была разрушена перед вставкой изделия 100 в полость 220 устройства 200. Таким образом, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, показан как поглощенный средством 120 для удержания жидкости.In the example shown in Fig. 2, the fragile capsule was destroyed before insertion of the article 100 into the cavity 220 of the device 200. Thus, the liquid substrate forming the aerosol is shown as absorbed by the liquid retention means 120.
Во время использования контроллер 240 подает электрический ток от батареи 250 к резистивным нагревательным дорожкам 236 для нагревания нагревательной пластины 234. Тепловая энергия затем поглощается пористой основной частью 112 устройства 110 для рассеивания тепла. Воздух втягивается в устройство 200 через впускные отверстия для воздуха (не показаны) и затем через устройство 110 для рассеивания тепла и вдоль изделия 100, генерирующего аэрозоль, пользователем от дальнего конца 160 к концу 170, подносимому ко рту, изделия 100, генерирующего аэрозоль. По мере втягивания воздуха через пористую основную часть 112, воздух нагревается посредством тепла, аккумулированного в пористой основной части 112, перед прохождением через трубчатое средство 120 для удержания жидкости для нагревания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в средстве 120 для удержания жидкости. Предпочтительно воздух нагревается устройством для рассеивания тепла до температуры от 200 до 220 градусов Цельсия. Затем воздух предпочтительно охлаждается до температуры приблизительно 100 градусов по мере его втягивания через элемент, охлаждающий аэрозоль.During use, the controller 240 supplies electric current from the battery 250 to the resistive heating tracks 236 to heat the heating plate 234. The thermal energy is then absorbed by the porous main part 112 of the heat dissipating device 110. Air is drawn into the device 200 through the air inlet openings (not shown) and then through the heat dissipating device 110 and along the aerosol-generating article 100 by the user from the distal end 160 to the end 170 brought to the mouth of the aerosol-generating article 100. As the air is drawn through the porous main part 112, the air is heated by the heat accumulated in the porous main part 112 before passing through the tubular means 120 for holding the liquid to heat the liquid substrate that forms the aerosol in the means 120 for holding the liquid. Preferably, the air is heated by a heat dissipation device to a temperature of 200 to 220 degrees Celsius. The air is then preferably cooled to approximately 100 degrees Celsius as it is drawn through an aerosol cooling element.
Во время цикла нагревания по меньшей мере некоторые из одного или нескольких летучих соединений в субстрате, генерирующем аэрозоль, испаряются. Испаренный субстрат, образующий аэрозоль, захватывается в воздух, протекающий через средство 120 для удержания жидкости, и конденсируется в элементе 130, охлаждающем аэрозоль, и мундштучной части 140 с образованием вдыхаемого аэрозоля, который выходит из изделия 100, генерирующего аэрозоль, на его конце 170, подносимом ко рту.During the heating cycle, at least some of one or more volatile compounds in the aerosol-generating substrate evaporate. The evaporated aerosol-forming substrate is entrained in air flowing through the liquid-retaining means 120 and condenses in the aerosol-cooling element 130 and the mouthpiece portion 140 to form an inhalable aerosol that exits the aerosol-generating article 100 at its mouth-end 170.
На фиг. 3 показано изделие 300, генерирующее аэрозоль, согласно второму аспекту настоящего изобретения. Изделие 300, генерирующее аэрозоль, имеет конструкцию, подобную конструкции изделия 100, генерирующего аэрозоль, показанного на фиг. 1, причем подобные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. По аналогии с изделием 100, генерирующим аэрозоль, показанным на фиг. 1, изделие 300, генерирующее аэрозоль, содержит устройство 310 для рассеивания тепла, элемент 330, охлаждающий аэрозоль, и мундштук 340, выровненные по оси и окруженные непористой наружной оберткой 350 с образованием цилиндрического стержня. Однако в отличие от генерирующего изделия 100, показанного на фиг. 1, изделие 300, генерирующее аэрозоль, содержит твердый субстрат, образующий аэрозоль, в форме цилиндрического штранга 320 из гомогенизированного материала 322 на основе табака, содержащего вещество для образования аэрозоля, такое как, например, глицерин, завернутый в фицеллу 324. По аналогии с трубкой для удержания жидкости первого изделия 100, штранг 320 субстрата, образующего аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно устройства 310 для рассеивания тепла и выше по потоку относительно элемента 330, охлаждающего аэрозоль, и окружен оберткой 350. Во время использования воздух втягивается через устройство 310 для рассеивания тепла и штранг 320 субстрата, образующего аэрозоль. Применение изделия 300, генерирующего аэрозоль, во всем остальном аналогично описанному выше в отношении фиг. 1 и 2.Fig. 3 shows an aerosol generating article 300 according to a second aspect of the present invention. The aerosol generating article 300 has a structure similar to the structure of the aerosol generating article 100 shown in Fig. 1, wherein like elements are designated by the same reference numerals. By analogy with the aerosol generating article 100 shown in Fig. 1, the aerosol generating article 300 comprises a heat dissipation device 310, an aerosol cooling element 330, and a mouthpiece 340, aligned along an axis and surrounded by a non-porous outer wrapper 350 to form a cylindrical rod. However, unlike the generating article 100 shown in Fig. 1, the aerosol-generating article 300 comprises a solid aerosol-forming substrate in the form of a cylindrical rod 320 of homogenized tobacco-based material 322 containing an aerosol-forming substance, such as, for example, glycerin, wrapped in a ficella 324. In analogy with the liquid-retaining tube of the first article 100, the rod 320 of the aerosol-forming substrate is located downstream of the heat-dissipating device 310 and upstream of the aerosol-cooling element 330, and is surrounded by a wrapper 350. During use, air is drawn through the heat-dissipating device 310 and the rod 320 of the aerosol-forming substrate. The use of the aerosol-generating article 300 is otherwise similar to that described above with respect to FIGS. 1 and 2.
Вышеописанные конкретные варианты осуществления и примеры иллюстрируют, но не ограничивают изобретение. Следует понимать, что возможны и другие варианты осуществления изобретения, и описанные в данном документе конкретные варианты осуществления и примеры не являются исчерпывающими.The specific embodiments and examples described above illustrate, but do not limit, the invention. It should be understood that other embodiments of the invention are possible, and the specific embodiments and examples described herein are not exhaustive.
Например, хотя в примерах, показанных на фиг. 1 и 2, изображено, что изделие 100 содержит одну хрупкую капсула, в других примерах может быть предусмотрено две или более хрупких капсул.For example, although the examples shown in Figs. 1 and 2 depict the article 100 as comprising one frangible capsule, other examples may provide two or more frangible capsules.
Кроме того, хотя в примере, показанном на фиг. 2, изображено, что нагревательный элемент в виде нагревательной пластины расположен так, что он проходит в устройство для рассеивания тепла, нагревательный элемент может быть выполнен в виде одного или нескольких нагревательных элементов, проходящих вокруг периферии полости. Дополнительно или альтернативно нагревательный элемент может содержать токоприемник, расположенный в устройстве для рассеивания тепла. Например, токоприемник в форме пластины может быть расположен в устройстве для рассеивания тепла в контакте с пористой основной частью. Один или оба конца токоприемника могут быть заточены или заострены для облегчения вставки в устройство для рассеивания тепла.Furthermore, although the example shown in Fig. 2 depicts a heating element in the form of a heating plate arranged so that it extends into the heat dissipation device, the heating element may be implemented as one or more heating elements extending around the periphery of the cavity. Additionally or alternatively, the heating element may comprise a current collector located in the heat dissipation device. For example, a current collector in the form of a plate may be located in the heat dissipation device in contact with the porous base portion. One or both ends of the current collector may be sharpened or tapered to facilitate insertion into the heat dissipation device.
Claims (31)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16172300 | 2016-05-31 | ||
| EP16172300.2 | 2016-05-31 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018141826A Division RU2757570C2 (en) | 2016-05-31 | 2017-05-30 | Aerosol generating product with heat dispersion device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021129581A RU2021129581A (en) | 2021-11-17 |
| RU2849423C2 true RU2849423C2 (en) | 2025-10-24 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007131449A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Li Han | Aerosol electronic cigrarette |
| RU2425608C2 (en) * | 2006-08-03 | 2011-08-10 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Evaporating device |
| WO2013102609A2 (en) * | 2012-01-03 | 2013-07-11 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol generating device and system with improved airflow |
| WO2015082651A1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol-generating article with rigid hollow tip |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007131449A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Li Han | Aerosol electronic cigrarette |
| RU2425608C2 (en) * | 2006-08-03 | 2011-08-10 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Evaporating device |
| WO2013102609A2 (en) * | 2012-01-03 | 2013-07-11 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol generating device and system with improved airflow |
| WO2015082651A1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol-generating article with rigid hollow tip |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7507137B2 (en) | Aerosol-generating article having a heat dissipator | |
| RU2731860C2 (en) | Device for heat dissipation for aerosol generating system | |
| US12256469B2 (en) | Heat diffuser for an aerosol-generating system | |
| RU2736745C2 (en) | Device for heat dissipation for aerosol generating system | |
| US11997776B2 (en) | Heat diffuser for an aerosol-generating system | |
| RU2849423C2 (en) | Aerosol-generating device with heat dissipation device |