RU2849514C2 - Нагревательный узел, имеющий отделенные уплотнительные элементы - Google Patents

Abstract

Нагревательный узел (410) для устройства, генерирующего аэрозоль, содержит: первый кожух (412) нагревателя, содержащий впускное отверстие (418) для воздуха; второй кожух (414) нагревателя, содержащий выпускное отверстие (420) для аэрозоля; трубчатый нагреватель (416) для нагрева субстрата, образующего аэрозоль; путь (422) для потока воздуха, проходящий через нагревательный узел от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для аэрозоля, при этом путь для потока воздуха проходит через первый кожух нагревателя, трубчатый нагреватель и второй кожух нагревателя; первый уплотнительный элемент (426), выполненный с возможностью уплотнения первого кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя; и второй уплотнительный элемент (424), выполненный с возможностью уплотнения второго кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя; при этом первый и второй уплотнительные элементы отделены от пути для потока воздуха. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к нагревательному узлу для устройства, генерирующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему нагревательный узел. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к удерживаемому рукой электрическому устройству, генерирующему аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля и для доставки аэрозоля в рот пользователя. Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и субстрат, образующий аэрозоль.

Устройства, генерирующие аэрозоль, которые нагревают субстрат, образующий аэрозоль, для получения аэрозоля без сжигания субстрата, образующего аэрозоль, известны в области техники. Субстрат, образующий аэрозоль, обычно размещен внутри изделия, генерирующего аэрозоль, вместе с другими компонентами, такими как фильтры. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент обычно расположен в нагревательной камере или вокруг нее для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после того, как изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.

Нагревательная камера может быть расположена внутри корпуса устройства, генерирующего аэрозоль, и образовывать часть пути для потока воздуха через устройство, генерирующее аэрозоль. Один способ прикрепления нагревательной камеры к корпусу устройства, генерирующего аэрозоль, заключается в механической прессовой посадке. Однако из-за производственных допусков при механической прессовой посадке трудно достичь воздухонепроницаемого уплотнения между корпусом и нагревательной камерой, и могут оставаться зазоры между корпусом и нагревательной камерой, через которые аэрозоль может выходить из нагревательной камеры и пути для потока воздуха в часть корпуса, окружающую нагревательную камеру. Выходящий аэрозоль может конденсироваться в части корпуса, окружающей нагревательную камеру, и образовывать пульпу. Когда потребитель использует устройство, генерирующее аэрозоль, пульпа многократно нагреваться, что может привести к образованию нежелательных побочных продуктов. Эти побочные продукты могут поступать в путь для потока воздуха через зазоры между корпусом и нагревательной камерой и отрицательно влиять на ощущения потребителя при использовании устройства, генерирующего аэрозоль.

Кроме того, зазоры между корпусом и нагревательной камерой могут приводить к потере тепла из нагревательной камеры, что может снижать тепловую эффективность устройства и тепло, доступное для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Это также может ухудшать ощущения потребителя.

Было бы желательно предложить нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, с улучшенным уплотнением его пути для потока воздуха. Было бы желательно предложить нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, который является более энергосберегающим и улучшает доставку аэрозоля пользователю.

Согласно примеру настоящего изобретения предложен нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный узел может содержать первый кожух нагревателя. Первый кожух нагревателя может содержать впускное отверстие для воздуха. Нагревательный узел может содержать второй кожух нагревателя. Второй кожух нагревателя может содержать выпускное отверстие для аэрозоля. Нагревательный узел может содержать трубчатый нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Нагревательный узел может содержать путь для потока воздуха. Путь для потока воздуха может проходить через нагревательный узел от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для аэрозоля. Путь для потока воздуха может проходить через первый кожух нагревателя. Путь для потока воздуха может проходить через трубчатый нагреватель. Путь для потока воздуха может проходить через второй кожух нагревателя. Нагревательный узел может содержать первый уплотнительный элемент. Первый уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью уплотнения первого кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя. Нагревательный узел может содержать второй уплотнительный элемент. Второй уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью уплотнения второго кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя. Первый уплотнительный элемент может быть отделен от пути для потока воздуха. Второй уплотнительный элемент может быть отделен от пути для потока воздуха.

Согласно примеру настоящего изобретения предложен нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный узел содержит: первый кожух нагревателя, содержащий впускное отверстие для воздуха; второй кожух нагревателя, содержащий выпускное отверстие для аэрозоля; трубчатый нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля; и путь для потока воздуха, проходящий через нагревательный узел от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для аэрозоля, причем путь для потока воздуха проходит через первый кожух нагревателя, трубчатый нагреватель и второй кожух нагревателя. Нагревательный узел дополнительно содержит первый уплотнительный элемент, выполненный с возможностью уплотнения первого кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя; и второй уплотнительный элемент, выполненный с возможностью уплотнения второго кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя. Первый и второй уплотнительные элементы отделены от пути для потока воздуха.

Первый и второй уплотнительные элементы обеспечивают уплотнение вокруг трубчатого нагревателя, что является преимуществом. Это способствует предотвращению утечки аэрозоля из трубчатого нагревателя в первый и второй кожухи нагревателя, что снижает вероятность образования пульпы в первом и втором кожухах нагревателя и образования нежелательных побочных продуктов. Кроме того, первый и второй уплотнительные элементы отделены от пути для потока воздуха, что предотвращает контакт между нагретым аэрозолем, воздухом и уплотнительным элементом. Это способствует снижению вероятности разрушения уплотнительных элементов аэрозолем и потенциальному высвобождению нежелательных побочных продуктов. Кроме того, уплотнительные элементы ограничивают попадание нежелательных побочных продуктов в аэрозоль или поток воздуха в пути для потока воздуха. Кроме того, первый и второй уплотнительные элементы отделены от пути для потока воздуха для предотвращения контакта между аэрозолем и первым и вторым уплотнительными элементами. Это способствует предотвращению разрушения аэрозолем уплотнительных элементов и снижению вероятности попадания любых веществ, высвобождаемых из уплотнительных элементов, в путь для потока воздуха. Другим преимуществом первого и второго уплотнительных элементов, обеспечивающих уплотнение вокруг трубчатого нагревателя, является то, что это способствует уменьшению утечки нагретого аэрозоля и воздуха из трубчатого нагревателя, что повышает энергоэффективность нагревательного узла.

В контексте данного документа при определении местоположения первого и второго уплотнительных элементов относительно пути для потока воздуха термин «отделенный» означает, что существует физическая перегородка между уплотнительными элементами и путем для потока воздуха. Например, трубчатый нагреватель может действовать как физическая перегородка между первым и вторым уплотнительными элементами и путем для потока воздуха, то есть стенка трубчатого нагревателя может быть расположена между первым и вторым уплотнительными элементами и путем для потока воздуха. Кроме того, первый и второй кожухи нагревателя или поверхность раздела между первым и вторым кожухами нагревателя и трубчатым нагревателем могут действовать как физическая перегородка между первым и вторым уплотнительными элементами и путем для потока воздуха.

Первый уплотнительный элемент может содержать кольцевое уплотнение. Первый уплотнительный элемент может быть расположен между внутренней поверхностью первого кожуха нагревателя и внешней поверхностью трубчатого нагревателя. В этой компоновке первый уплотнительный элемент расположен на противоположной стороне трубчатого нагревателя относительно того, где проходит путь для потока воздуха, так что трубчатый нагреватель действует как физическая перегородка между первым уплотнительным элементом и путем для потока воздуха, что является преимуществом.

Второй уплотнительный элемент может содержать кольцевое уплотнение. Второй уплотнительный элемент может быть расположен между внутренней поверхностью второго кожуха нагревателя и внешней поверхностью трубчатого нагревателя. В этой компоновке второй уплотнительный элемент расположен на противоположной стороне трубчатого нагревателя относительно того, где проходит путь для потока воздуха, так что трубчатый нагреватель действует как физическая перегородка между вторым уплотнительным элементом и путем для потока воздуха, что является преимуществом.

По меньшей мере один из первого и второго уплотнительных элементов может быть расположен в канавке или углублении, образованном во внутренней поверхности соответствующего одного из первого и второго кожухов нагревателя. Первый уплотнительный элемент может быть расположен в канавке или углублении, образованном во внутренней поверхности первого кожуха нагревателя. Второй уплотнительный элемент может быть расположен в канавке или углублении, образованном во внутренней поверхности второго кожуха нагревателя. Первый конец трубчатого нагревателя может быть расположен в канавке или углублении, образованном во внутренней поверхности первого кожуха нагревателя. Второй конец трубчатого нагревателя может быть расположен в канавке или углублении, образованном во внутренней поверхности второго кожуха нагревателя. Канавка обеспечивает эффективный способ удержания уплотнительного элемента на месте, а также способствует защите уплотнительного элемента, что является преимуществом. Канавка обеспечивает эффективный способ удержания трубчатого нагревателя на месте, что является преимуществом.

Первый кожух нагревателя может содержать держатель трубки для удержания трубчатого нагревателя. Путь для потока воздуха может проходить через держатель трубки. Держатель трубки обеспечивает эффективный способ удержания или поддержки трубчатого нагревателя. Держатель трубки также способствует удалению трубчатого нагревателя от остальной части первого кожуха нагревателя для теплоизоляции или изоляции остальной части первого кожуха нагревателя от относительно высоких температур, достигаемых трубчатым нагревателем.

Первый уплотнительный элемент может быть расположен между держателем трубки и внешней поверхностью трубчатого нагревателя. Данная компоновка способствует уплотнению компонента держателя трубки первого кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя.

Первый и второй уплотнительные элементы могут содержать противоположные концевые секции трубчатого нагревателя. Противоположные концевые секции могут быть закреплены с уплотнительным прилеганием к внутренним поверхностям первого и второго кожухов нагревателя. В данной компоновке поверхность раздела между первым и вторым кожухами нагревателя и трубчатым нагревателем действует как физическая перегородка между первым и вторым уплотнительными элементами и путем для потока воздуха, что является преимуществом. То есть уплотнительное прилегание противоположных концевых секций трубчатого нагревателя к внутренним поверхностям первого и второго кожухов нагревателя способствует уплотнению пути для потока воздуха и защите противоположных концевых секций.

Противоположные концевые секции трубчатого нагревателя могут быть закреплены с уплотнительным прилеганием внутри канавок или углублений, образованных во внутренних поверхностях первого и второго кожухов нагревателя. В данной компоновке части первого и второго кожухов нагревателя вокруг канавок или углублений действуют как физическая перегородка между противоположными концевыми секциями трубчатого нагревателя и путем для потока воздуха, так что аэрозоль не может контактировать с уплотнительными элементами, что является преимуществом.

Противоположные концевые секции трубчатого нагревателя могут быть встроены во внутренние поверхности первого и второго кожухов нагревателя. В этой компоновке части первого и второго кожухов нагревателя вокруг встроенной противоположной концевой секции трубчатого нагревателя действуют как физическая перегородка между противоположными концевыми секциями трубчатого нагревателя и путем для потока воздуха, так что аэрозоль не может контактировать с уплотнительными элементами, что является преимуществом.

Первый и второй кожухи нагревателя могут быть уплотнены или соединены с противоположными концевыми секциями трубчатого нагревателя посредством одного или более из следующих процессов: литье вставки, многослойное литье, нанесение расплава, высокочастотная сварка и ультразвуковая сварка.

Противоположные концевые секции трубчатого нагревателя имеют качество обработанной поверхности со значением шероховатости ISO в диапазоне от N9 до N12. Шероховатость поверхности может быть определена в соответствии со спецификацией шероховатости поверхности, изложенной в стандарте ISO 1302 и, в частности, стандарте ISO 1302:1992. Шероховатость поверхности противоположных концевых секций может быть достигнута любым подходящим процессом изготовления или механической обработки, включая, но без ограничения, абразивное истирание, отливку, покрытие, резку, травление, пластическую деформацию, спекание, износ и эрозию.

В компоновках, в которых первый и второй уплотнительные элементы содержат противоположные концевые секции трубчатого нагревателя, нагревательный узел может дополнительно содержать третий уплотнительный элемент, выполненный с возможностью дополнительного уплотнения первого кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя. Нагревательный узел может дополнительно содержать четвертый уплотнительный элемент, выполненный с возможностью дополнительного уплотнения второго кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя. Эта компоновка способствует обеспечению дополнительной степени уплотнения пути для потока воздуха, что является преимуществом.

Третий уплотнительный элемент может содержать кольцевое уплотнение. Третий уплотнительный элемент может быть расположен между внутренней поверхностью первого кожуха нагревателя и внешней поверхностью трубчатого нагревателя. В данной компоновке третий уплотнительный элемент расположен на противоположной стороне трубчатого нагревателя относительно того, где проходит путь для потока воздуха, так что трубчатый нагреватель действует как физическая перегородка между третьим уплотнительным элементом и путем для потока воздуха, что является преимуществом.

Четвертый уплотнительный элемент может содержать кольцевое уплотнение. Четвертый уплотнительный элемент может быть расположен между внутренней поверхностью второго кожуха нагревателя и внешней поверхностью трубчатого нагревателя. В данной компоновке четвертый уплотнительный элемент расположен на противоположной стороне трубчатого нагревателя относительно того, где проходит путь для потока воздуха, так что трубчатый нагреватель действует как физическая перегородка между четвертым уплотнительным элементом и путем для потока воздуха, что является преимуществом.

В одном примере трубчатый нагреватель может быть заключен первым и вторым кожухами нагревателя. Данная компоновка может способствовать предотвращению утечки аэрозоля из пути для потока воздуха в устройство, генерирующее аэрозоль, что является преимуществом.

В другом примере нагревательный узел может дополнительно содержать гильзу нагревателя, окружающую по меньшей мере часть трубчатого нагревателя, при этом гильза нагревателя расположена между первым и вторым кожухами нагревателя. Гильза нагревателя может способствовать предотвращению утечки аэрозоля из пути для потока воздуха в устройство, генерирующее аэрозоль.

Первый уплотнительный элемент может прилегать к внутренней поверхности первого кожуха нагревателя, внешней поверхности трубчатого нагревателя и внутренней или концевой поверхности гильзы нагревателя. Данная компоновка может способствовать обеспечению уплотнительного прилегания между первым кожухом нагревателя, трубчатым нагревателем и гильзой нагревателя для уплотнения пути для потока воздуха.

Второй уплотнительный элемент может прилегать к внутренней поверхности второго кожуха нагревателя, внешней поверхности трубчатого нагревателя и внутренней или концевой поверхности гильзы нагревателя. Данная компоновка может способствовать обеспечению уплотнительного прилегания между вторым кожухом нагревателя, трубчатым нагревателем и гильзой нагревателя для уплотнения пути для потока воздуха.

Первый и второй кожухи нагревателя могут быть радиально удалены от трубчатого нагревателя с образованием полого воздушного пространства вокруг трубчатого нагревателя. Полое воздушное пространство способствует обеспечению теплоизоляции трубчатого нагревателя, что способствует уменьшению тепловых потерь от трубчатого нагревателя, а также помогает уменьшить теплопередачу наружу нагревательного узла, что является преимуществом.

Первый и второй кожухи нагревателя могут быть выполнены из любого подходящего материала. Предпочтительно первый и второй кожухи нагревателя выполнены из теплостойкой пластмассы, способной выдерживать температуру по меньшей мере 250 градусов по Цельсию, предпочтительно по меньшей мере 300 градусов по Цельсию и более предпочтительно по меньшей мере 350 градусов по Цельсию. В одном примере первый и второй кожухи нагревателя могут быть изготовлены из полиэфирэфиркетона (PEEK). Такой материал является хорошим теплоизолятором и способствует уменьшению передачи тепла от нагревательного узла.

Диаметр трубчатого нагревателя на первом конце трубчатого нагревателя может быть больше, чем диаметр по длине трубчатого нагревателя. Диаметр трубчатого нагревателя на втором конце трубчатого нагревателя может быть больше, чем диаметр по длине трубчатого нагревателя. Диаметр трубчатого нагревателя на каждом конце трубчатого нагревателя может быть больше, чем диаметр трубчатого нагревателя в области между двумя концами трубчатого нагревателя. Преимущество того, что диаметр одного или обоих концов трубчатого нагревателя больше, чем диаметр трубчатого нагревателя по длине трубчатого нагревателя, например, в области между двумя концами трубчатого нагревателя, заключается в том, что это делает возможными большие допустимые технологические отклонения для трубчатого нагревателя и других компонентов нагревательного узла. Это может облегчать сборку нагревательного узла, а также уменьшить количество этапов механической обработки или окончательной обработки, требуемых во время изготовления трубчатого нагревателя.

Другое преимущество того, что диаметр конца трубчатого нагревателя больше, чем у других частей трубчатого нагревателя, заключается в том, что внутренний диаметр на одном или обоих концах трубчатого нагревателя будет больше, чем внутренний диаметр пути для потока воздуха в других компонентах нагревательного узла, с которыми трубчатый нагреватель взаимодействует, например, в первом и втором кожухах нагревателя. Это способствует предотвращению выступания или ужимания концевой поверхности трубчатого нагревателя во внутреннее пространство пути для потока воздуха, которое может, возможно, привести к повреждению изделия, генерирующего аэрозоль, когда его помещают в трубчатый нагреватель.

Наружный диаметр одного или обоих концов трубчатого нагревателя может быть на до 40 процентов больше, предпочтительно на до 35 процентов больше, более предпочтительно на до 30 процентов больше и еще более предпочтительно на до 27 процентов больше, чем наружный диаметр части трубчатого нагревателя между двумя концами трубчатого нагревателя. Наружный диаметр одного или обоих концов трубчатого нагревателя может быть больше на величину от 10 процентов до 40 процентов, от 15 процентов до 35 процентов, от 20 процентов до 30 процентов или от 25 процентов до 30 процентов, чем наружный диаметр части трубчатого нагревателя между двумя концами трубчатого нагревателя.

Один или оба конца трубчатого нагревателя могут иметь наружный диаметр от около 7,6 миллиметра до около 10,7 миллиметра, предпочтительно от около 9,0 миллиметра до около 10,0 миллиметра и более предпочтительно около 9,7 миллиметра. Часть трубчатого нагревателя между двумя концами трубчатого нагревателя может иметь наружный диаметр от около 6,5 миллиметра до около 8,0 миллиметра, предпочтительно от около 7,0 миллиметра до около 8,0 миллиметра и более предпочтительно около 7,6 миллиметра.

Внутренний диаметр трубчатого нагревателя между двумя концами трубчатого нагревателя может по существу соответствовать или быть по существу равным наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления внутренний диаметр трубчатого нагревателя может быть немного меньше, чем наружный диаметр изделия, генерирующего аэрозоль, так что изделие, генерирующее аэрозоль, сжато в трубчатом нагревателе. Например, наружный диаметр изделия, генерирующего аэрозоль, может составлять около 7,4 миллиметра, а внутренний диаметр трубчатого нагревателя может составлять около 7,3 миллиметра. Длина трубчатого нагревателя может по существу соответствовать или быть по существу равной длине субстрата, образующего аэрозоль, расположенного в изделии, генерирующем аэрозоль.

Часть первого конца трубчатого нагревателя может быть развальцованной или воронкообразной. Часть второго конца трубчатого нагревателя может быть развальцованной или воронкообразной. Часть каждого конца трубчатого нагревателя может быть развальцованной или воронкообразной. Осевая длина каждой части каждого конца трубчатого нагревателя, которая является развальцованной или воронкообразной, может составлять от 3,5 процента до 15 процентов общей длины трубчатого нагревателя, предпочтительно от 5 процентов до 10 процентов общей длины трубчатого нагревателя и более предпочтительно около 8 процентов общей длины трубчатого нагревателя. Развальцованная или воронкообразная концевая часть или концевые части трубчатого нагревателя могут быть расположены под углом от 30 до 60 градусов, от 40 до 50 градусов или под углом около 45 градусов относительно продольной оси трубчатого нагревателя или нагревательного узла.

Развальцованная или воронкообразная часть трубчатого нагревателя предлагает удобный способ обеспечения трубчатого нагревателя, имеющего диаметр на одном или обоих концах, который больше диаметра трубчатого нагревателя в области между двумя концами трубчатого нагревателя, что является преимуществом. Кроме того, развальцованная или воронкообразная часть трубчатого нагревателя обеспечивает плавный переход между большим и меньшим диаметром, что способствует вставке изделия, генерирующего аэрозоль, в трубчатый нагреватель. Кроме того, развальцованная или воронкообразная часть трубчатого нагревателя обеспечивает улучшенное уплотнение пути для потока воздуха.

В компоновках, в которых трубчатый нагреватель имеет развальцованные или воронкообразные концевые части и в которых первый и второй уплотнительные элементы содержат противоположные концевые секции трубчатого нагревателя, первый и второй уплотнительные элементы могут содержать продолговатые секции на каждом конце трубчатого нагревателя, которые проходят в направлении, параллельном продольной оси трубчатого нагревателя. Каждая продолговатая секция трубчатого нагревателя может иметь длину от 1 до 2 миллиметров и предпочтительно около 1,5 мм. Длина каждой продолговатой секции может составлять от 3,5 процента до 15 процентов общей длины трубчатого нагревателя, предпочтительно от 7 процентов до 12 процентов общей длины трубчатого нагревателя и более предпочтительно около 9 процентов общей длины трубчатого нагревателя.

Трубчатый нагреватель может быть выполнен из любого подходящего материала, в том числе, но без ограничения, керамики, металла или металлического сплава. Примером подходящего материала является нержавеющая сталь.

Нагревательный узел может содержать по меньшей мере один электрический нагревательный элемент для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательный узел может содержать множество электрических нагревательных элементов. Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть расположены вокруг наружной поверхности трубчатого нагревателя или окружать ее. Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть расположены вокруг внутренней поверхности трубчатого нагревателя или окружать ее. Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть частью трубчатого нагревателя или выполнены за одно целое с ним.

Электрический нагревательный элемент или элементы могут содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (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 из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, сплавы, содержащие никель, кобальт, хром, алюминий, титан, цирконий, гафний, ниобий, молибден, тантал, вольфрам, олово, галлий, марганец, золото и железо, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, TimetalTM, KanthalTM и другие железо-хром-алюминиевые сплавы и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может необязательно быть встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им либо наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.

Один или более нагревательных элементов могут быть образованы с использованием металла или металлического сплава, характеризующегося определенным соотношением между температурой и удельным сопротивлением. Нагревательные элементы, образованные таким образом, могут быть использованы как для нагревания, так и для отслеживания температуры нагревательного элемента во время работы.

Нагревательный элемент может быть нанесен внутри жесткого материала-носителя или субстрата или на них. Нагревательный элемент может быть нанесен внутри гибкого материала-носителя или субстрата или на них. Нагревательный элемент может быть образован в виде дорожки на подходящем изоляционном материале, таком как керамика, стекло или полиимидная пленка. Нагревательный элемент может быть зажат между двумя изоляционными материалами.

Нагревательный узел может содержать гибкий нагревательный элемент, расположенный вокруг наружной поверхности трубчатого нагревателя или окружающий ее. Гибкий нагревательный элемент может иметь длину, по существу равную длине субстрата, образующего аэрозоль, расположенного в изделии, генерирующем аэрозоль.

Трубчатый нагреватель может быть выполнен с возможностью размещения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль (как определено ниже).

Согласно примеру настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный узел согласно любому из нагревательных узлов, описанных выше. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания для подачи электропитания на нагревательный узел.

Согласно примеру настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательный узел согласно любому из нагревательных узлов, описанных выше. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания для подачи электропитания на нагревательный узел.

Источник питания может представлять собой любой подходящий источник питания, например, источник напряжения постоянного тока. В одном варианте осуществления источник питания представляет собой литий-ионную батарею. В альтернативном варианте источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею.

Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является удерживаемым рукой устройством, генерирующим аэрозоль, которое пользователю удобно держать между пальцами одной руки.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать схему управления, выполненную с возможностью управления подачей электропитания на нагревательный узел. Схема управления может содержать микропроцессор. Микропроцессор может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Схема управления может содержать дополнительные электронные компоненты. Например, в некоторых вариантах осуществления схема управления может содержать любое из датчиков, переключателей и элементов отображения. Питание может подаваться на нагревательный узел непрерывно после активации устройства или может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагревательный узел в виде импульсов электрического тока, например, посредством широтно-импульсной модуляции (PWM).

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать корпус устройства. Корпус устройства может содержать нагревательный узел, источник питания и схему управления. Корпус может содержать отверстие для размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Отверстие может быть соединено с выпускным отверстием для аэрозоля второго кожуха нагревателя нагревательного узла для обеспечения возможности вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в трубчатый нагреватель. Корпус может содержать впускное отверстие для воздуха. Впускное отверстие для воздуха может быть соединено с впускным отверстием для воздуха первого кожуха нагревателя нагревательного узла.

Корпус может содержать любой подходящий материал или сочетание материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композиционные материалы, содержащие один или более из этих материалов, или термопласты, подходящие для применений в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Материал предпочтительно является легким и нехрупким.

Согласно одному примеру настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из устройств, генерирующих аэрозоль, описанных выше. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.

Согласно одному примеру настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из устройств, генерирующих аэрозоль, описанных выше. Система, генерирующая аэрозоль, содержит изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.

В контексте настоящего документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который при нагреве в устройстве, генерирующем аэрозоль, высвобождает летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено отдельно от устройства, генерирующего аэрозоль, и выполнено с возможностью комбинирования с ним для нагревания изделия, генерирующего аэрозоль.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 18 мм. Кроме того, диаметр субстрата, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать заглушку фильтра. Заглушка фильтра может быть расположена на находящемся дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Заглушка фильтра может представлять собой ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. Заглушка фильтра в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 мм, однако может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм.

Термины «расположенный раньше по ходу потока», «расположенный дальше по ходу потока», «ближний» и «дальний» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль. Изделия и устройства, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению имеют ближний конец, через который при применении аэрозоль выходит из изделия или устройства для доставки пользователю, и имеют противоположный дальний конец. Ближний конец изделия и устройства, генерирующих аэрозоль, также может называться мундштучным концом. При применении пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль, для вдыхания аэрозоля, генерируемого изделием или устройством, генерирующим аэрозоль. Термины «расположенный раньше по ходу потока» и «расположенный дальше по ходу потока» относятся к направлению движения аэрозоля через изделие, генерирующее аэрозоль, или устройство, генерирующее аэрозоль, когда пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, расположен дальше по ходу потока относительно дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться концом, расположенным дальше по ходу потока, изделия, генерирующего аэрозоль, а дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться концом, расположенным раньше по ходу потока, изделия, генерирующего аэрозоль.

В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину приблизительно 45 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр приблизительно 7,3 мм, но может иметь наружный диаметр от приблизительно 7,0 мм до приблизительно 7,4 мм. Кроме того, субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 12 мм. В альтернативном варианте субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 16 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать внешнюю бумажную обертку. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать промежуток между субстратом, образующим аэрозоль, и заглушкой фильтра. Промежуток может составлять приблизительно 21 мм или приблизительно 26 мм, но может находиться в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 28 мм. Промежуток может быть обеспечен с помощью полой трубки. Полая трубка может быть изготовлена из картона или ацетата целлюлозы.

Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. В альтернативном варианте субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. В альтернативном варианте субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.

Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то этот твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящей емкости или картридже. Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, предназначенные для высвобождения при нагреве субстрата. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать капсулы, которые, например, содержат дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.

В настоящем документе термин «гомогенизированный табак» относится к материалу, образованному посредством агломерирования сыпучего табака. Гомогенизированный табак может иметь форму листа. Содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять более 5% в пересчете на сухой вес. В альтернативном варианте содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять от 5 масс. % до 30 масс. % в пересчете на сухой вес. Листы гомогенизированного табачного материала могут быть образованы путем агломерирования сыпучего табака, полученного путем помола или иного измельчения одного или обоих из пластинки табачного листа и стеблей табачного листа. В альтернативном варианте или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более из табачной пыли, табачной мелочи и других сыпучих побочных продуктов табака, образующихся, например, при обработке, перемещении и отгрузке табака. Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более внутренних связующих, то есть табачных эндогенных связующих, одно или более наружных связующих, то есть табачных экзогенных связующих, или их комбинацию, чтобы содействовать агломерации сыпучего табака; а альтернативном варианте или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать другие добавки, включая, без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, вкусоароматические вещества, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.

В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В настоящем документе термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано, по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Это упрощает сборку гофрированного листа гомогенизированного табачного материала с образованием субстрата, образующего аэрозоль, что является преимуществом. Однако следует иметь в виду, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в изделие, генерирующее аэрозоль, могут альтернативно или дополнительно иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано. В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный лист гомогенизированного табачного материала, который по существу равномерно текстурирован по существу по всей поверхности. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий множество по существу параллельных складок или гофров, которые по существу равномерно разнесены по ширине листа.

Необязательно, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен на термически стабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, стружки, тонких трубочек, полосок или листов. В альтернативном варианте носитель может представлять собой трубчатый носитель, имеющий тонкий слой твердого субстрата, осажденного на его внутреннюю поверхность, или на его внешнюю поверхность, или как на его внутреннюю, так и внешнюю поверхности. Такой трубчатый носитель может быть выполнен, например, из бумаги или материала, подобного бумаге, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками или перфорированной металлической фольги, или любой другой термически стабильной полимерной матрицы.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в виде, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен в виде узора с целью обеспечения неоднородной доставки вкусоароматической добавки во время использования.

Несмотря на то, что выше упоминаются твердые субстраты, образующие аэрозоль, специалисту в данной области техники будет понятно, что в других вариантах осуществления могут использоваться другие формы субстрата, образующего аэрозоль. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль. В случае жидкого субстрата, образующего аэрозоль устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит средства для удержания жидкости. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в таре или части для хранения жидкости. В альтернативном варианте или дополнительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть абсорбирован в пористом материале-носителе. Пористый материал-носитель может быть изготовлен из любой подходящей абсорбирующей заглушки или детали, например, из вспененного металлического или пластмассового материала, полипропилена, терилена, нейлоновых волокон или керамики. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в пористом материале-носителе до использования устройства, генерирующего аэрозоль, или, в альтернативном варианте, материал жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может высвобождаться в пористый материал-носитель во время использования или непосредственно перед ним. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен в капсуле. Оболочка капсулы предпочтительно плавится при нагреве и высвобождает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в пористый материал-носитель. Капсула может необязательно содержать твердое вещество в сочетании с жидкостью.

В альтернативном варианте носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в которые были включены табачные компоненты. Нетканое полотно или пучок волокон могут содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.

Признаки, описанные в отношении одного из приведенных выше примеров, могут быть в равной степени применены и к другим примерам настоящего изобретения.

Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже приведен не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров. Любые один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.

Пример 1. Нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, содержащий: нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль; впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для аэрозоля; при этом путь для потока воздуха проходит через нагревательный узел от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для аэрозоля, при этом путь для потока воздуха проходит через нагревательную камеру.

Пример 2. Нагревательный узел согласно примеру 1, дополнительно содержащий первый кожух нагревателя, при этом первый кожух нагревателя содержит впускное отверстие для воздуха.

Пример 3. Нагревательный узел согласно любому из примеров 1 или 2, дополнительно содержащий второй кожух нагревателя, при этом второй кожух нагревателя содержит выпускное отверстие для аэрозоля.

Пример 4. Нагревательный узел согласно любому из примеров 1-3, дополнительно содержащий первый уплотнительный элемент, выполненный с возможностью уплотнения первого кожуха нагревателя относительно нагревательной камеры.

Пример 5. Нагревательный узел согласно любому из примеров 1-4, дополнительно содержащий второй уплотнительный элемент, выполненный с возможностью уплотнения второго кожуха нагревателя относительно нагревательной камеры.

Пример 6. Нагревательный узел согласно примеру 5, в котором первый и второй уплотнительные элементы отделены от пути для потока воздуха.

Пример 7. Нагревательный узел согласно любому из примеров 3-6, в котором путь для потока воздуха проходит через первый кожух нагревателя, нагревательную камеру и второй кожух нагревателя.

Пример 8. Нагревательный узел согласно любому из примеров 4-7, в котором первый уплотнительный элемент содержит кольцевое уплотнение и расположен между внутренней поверхностью первого кожуха нагревателя и внешней поверхностью нагревательной камеры.

Пример 9. Нагревательный узел согласно любому из примеров 5-8, в котором второй уплотнительный элемент содержит кольцевое уплотнение и расположен между внутренней поверхностью второго кожуха нагревателя и внешней поверхностью нагревательной камеры.

Пример 10. Нагревательный узел согласно любому из примеров 5-9, в котором по меньшей мере один из первого и второго уплотнительных элементов расположен в канавке или углублении, образованном во внутренней поверхности соответствующего одного из первого и второго кожухов нагревателя.

Пример 11. Нагревательный узел согласно любому из примеров 2-10, в котором первый кожух нагревателя содержит держатель для удержания нагревательной камеры, при этом путь для потока воздуха проходит через держатель.

Пример 12. Нагревательный узел согласно примеру 11, в котором первый уплотнительный элемент расположен между держателем и внешней поверхностью нагревательной камеры.

Пример 13. Нагревательный узел согласно примеру 5, в котором первый и второй уплотнительные элементы содержат противоположные концевые секции нагревательной камеры, при этом противоположные концевые секции закреплены с уплотнительным прилеганием к внутренним поверхностям первого и второго кожухов нагревателя.

Пример 14. Нагревательный узел согласно примеру 13, в котором противоположные концевые секции нагревательной камеры закреплены с уплотнительным прилеганием внутри канавок или углублений, образованных во внутренних поверхностях первого и второго кожухов нагревателя.

Пример 15. Нагревательный узел согласно примеру 13, в котором противоположные концевые секции нагревательной камеры встроены во внутренние поверхности первого и второго кожухов нагревателя.

Пример 16. Нагревательный узел согласно любому из примеров 13-15, в котором противоположные концевые секции проходят в направлении, параллельном продольной оси нагревательной камеры, на длину от 5 процентов до 15 процентов от общей длины нагревательной камеры.

Пример 17. Нагревательный узел согласно примеру 13, в котором противоположные концевые секции нагревательной камеры имеют качество обработанной поверхности со значением шероховатости ISO в диапазоне от N9 до N12.

Пример 18. Нагревательный узел согласно любому из примеров 13-17, дополнительно содержащий третий уплотнительный элемент, выполненный с возможностью дополнительного уплотнения первого кожуха нагревателя относительно нагревательной камеры.

Пример 19. Нагревательный узел согласно любому из примеров 13-18, дополнительно содержащий четвертый уплотнительный элемент, выполненный с возможностью дополнительного уплотнения второго кожуха нагревателя относительно нагревательной камеры.

Пример 20. Нагревательный узел согласно любому из примеров 18 или 19, в котором третий уплотнительный элемент содержит кольцевое уплотнение и расположен между внутренней поверхностью первого кожуха нагревателя и внешней поверхностью нагревательной камеры.

Пример 21. Нагревательный узел согласно любому из примеров 18-20, в котором четвертый уплотнительный элемент содержит кольцевое уплотнение и расположен между внутренней поверхностью второго кожуха нагревателя и внешней поверхностью нагревательной камеры.

Пример 22. Нагревательный узел согласно любому из примеров 3-21, в котором нагревательная камера заключена первым и вторым кожухами нагревателя.

Пример 23. Нагревательный узел согласно любому из примеров 3-21, дополнительно содержащий гильзу нагревателя, окружающую по меньшей мере часть нагревательной камеры, при этом гильза нагревателя расположена между первым и вторым кожухами нагревателя.

Пример 24. Нагревательный узел согласно примеру 23, в котором первый уплотнительный элемент прилегает к внутренней поверхности первого кожуха нагревателя, внешней поверхности нагревательной камеры и внутренней или концевой поверхности гильзы нагревателя.

Пример 25. Нагревательный узел согласно примеру 23 или 24, в котором первый уплотнительный элемент прилегает к внутренней поверхности второго кожуха нагревателя, внешней поверхности нагревательной камеры и внутренней или концевой поверхности гильзы нагревателя.

Пример 26. Нагревательный узел согласно любому из примеров 1-25, в котором диаметр нагревательной камеры на каждом конце нагревательной камеры больше, чем диаметр нагревательной камеры в области между двумя концами нагревательной камеры.

Пример 27. Нагревательный узел согласно примеру 26, в котором часть каждого конца нагревательной камеры является развальцованной или воронкообразной.

Пример 28. Нагревательный узел согласно примеру 27, в котором осевая длина развальцованного или воронкообразного конца нагревательной камеры составляет от 5 процентов до 15 процентов общей длины нагревательной камеры.

Пример 29. Нагревательный узел согласно любому из примеров 1-28, в котором нагревательная камера содержит трубчатый нагреватель.

Пример 30. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: нагревательный узел согласно любому из примеров 1-29; и источник питания для подачи электропитания на нагревательный узел.

Пример 31. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая: устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру 30; и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.

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

Фиг. 1 - схематический вид в сечении, показывающий внутреннюю часть устройства, генерирующего аэрозоль, согласно примеру настоящего изобретения и изделие, генерирующее аэрозоль, размещенное внутри устройства, генерирующего аэрозоль;

Фиг. 2 - вид в сечении части устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего нагревательный узел согласно примеру настоящего изобретения;

Фиг. 3 - увеличенный схематический вид в сечении уплотняющего приспособления, обозначенного A на Фиг. 2;

Фиг. 4 - вид в сечении нагревательного узла согласно другому примеру настоящего изобретения;

Фиг. 5 - увеличенный схематический вид в сечении уплотняющего приспособления, обозначенного E на Фиг. 4;

Фиг. 6 - вид сбоку иллюстративного трубчатого нагревателя для применения в нагревательном узле согласно настоящему изобретению;

Фиг. 7 - вид в сечении нагревательного узла согласно другому примеру настоящего изобретения;

Фиг. 8 - вид сбоку другого иллюстративного трубчатого нагревателя для применения в нагревательном узле согласно настоящему изобретению; и

Фиг. 9 - вид в сечении нагревательного узла согласно другому примеру настоящего изобретения.

На Фиг. 1 показан схематический вид в сечении внутренней части устройства 100, генерирующего аэрозоль, и изделия 200, генерирующего аэрозоль, размещенного внутри устройства 100, генерирующего аэрозоль. Вместе устройство 100, генерирующее аэрозоль, и изделие 200, генерирующее аэрозоль, образуют систему, генерирующую аэрозоль. На Фиг. 1 устройство 100, генерирующее аэрозоль показано в упрощенном виде. В частности, элементы устройства 100, генерирующего аэрозоль, показаны не в масштабе. Кроме того, были опущены элементы, которые не являются существенными для понимания устройства 100, генерирующего аэрозоль.

Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 102, содержащий нагревательный узел 10, источник 103 питания и схему 105 управления. Нагревательный узел 10 содержит первый кожух 12 нагревателя, второй кожух 14 нагревателя и трубчатый нагреватель 16 для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Трубчатый нагреватель 16 образовывает по меньшей мере частично полость для размещения части изделия 200, генерирующего аэрозоль, и имеет гибкий нагревательный элемент (не показан), расположенный вокруг его внешней поверхности для нагрева трубчатого нагревателя 16 и, в свою очередь, изделия 200, генерирующего аэрозоль. Источник 103 питания содержит батарею, и в этом примере, представляет собой перезаряжаемую литий-ионную батарею. Схема 105 управления соединена как с источником 103 питания, так и с нагревательным элементом (не показан) и управляет подачей электрической энергии от источника 103 питания на нагревательный элемент для регулирования температуры нагревательного элемента.

Первый кожух 12 нагревателя прикреплен ко второму кожуху 14 нагревателя, и вместе они окружают или заключают трубчатый нагреватель 16 для предотвращения утечки аэрозоля, генерируемого внутри трубчатого нагревателя 16, в устройство 100, генерирующее аэрозоль. Нагревательный узел 10 дополнительно содержит первый уплотнительный элемент (не показанный на Фиг. 1), выполненный с возможностью уплотнения первого кожуха 12 нагревателя относительно трубчатого нагревателя 16, и второй уплотнительный элемент (не показан на Фиг. 1), выполненный с возможностью уплотнения второго кожуха 14 нагревателя относительно трубчатого нагревателя 16. Первый и второй уплотнительные элементы способствуют дополнительному предотвращению утечки аэрозоля из трубчатого нагревателя 16 в устройство 100, генерирующее аэрозоль, и различные уплотнительные компоновки рассмотрены более подробно ниже.

Первый кожух 12 нагревателя содержит секцию 12a воздушного канала и опорную секцию 12b. Секция 12a воздушного канала проходит параллельно продольной оси устройства 100, генерирующего аэрозоль, от дальнего конца устройства 100, генерирующего аэрозоль, к опорной секции 12b. Опорная секция 12b выполнена с возможностью поддержки трубчатого нагревателя 16 и прикрепления ко второму кожуху 14 нагревателя. Впускное отверстие 18 для воздуха расположено на дальнем конце секции 12a воздушного канала первого кожуха 12 нагревателя. Впускное отверстие 18 для воздуха соединено с отверстием 106, образованным на дальнем конце корпуса 102. Воздух может поступать в устройство 10, генерирующее аэрозоль, через отверстие 106 и впускное отверстие 18 для воздуха и протекать через секцию 12a воздушного канала к трубчатому нагревателю 16.

Выпускное отверстие 20 для аэрозоля расположено на ближнем конце второго кожуха 14 нагревателя. Выпускное отверстие 20 для аэрозоля соединено с отверстием 104, образованным на ближнем конце корпуса 102. Отверстие 104 также соединено с внутренней частью трубчатого нагревателя 16, и изделие 200, генерирующее аэрозоль, может быть размещено в трубчатом нагревателе 16 через отверстие 104. Изделие 200, генерирующее аэрозоль, длиннее полости, образованной частично трубчатым нагревателем 16 внутри устройства 100, генерирующего аэрозоль, и, следовательно, ближний или мундштучный конец изделия 200, генерирующего аэрозоль, выступает из устройства 100, генерирующего аэрозоль, когда изделие 200, генерирующее аэрозоль, полностью вставлено.

Путь для потока воздуха (обозначенный множеством стрелок 22 на Фиг. 1) проходит через нагревательный узел 10 от впускного отверстия 18 для воздуха к выпускному отверстию 20 для аэрозоля и проходит через первый кожух 12 нагревателя, трубчатый нагреватель 16 и второй кожух 14 нагревателя. Аэрозоль выходит из нагревательного узла 10 через выпускное отверстие 20 для аэрозоля, соединенное с отверстием 104 в корпусе 102. Однако будет понятно, что в процессе использования аэрозоль в основном выходит из нагревательного узла 10 и устройства 100, генерирующего аэрозоль, через изделие 200, генерирующее аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в устройстве 100, генерирующем аэрозоль.

В данном примере изделие 200, генерирующее аэрозоль, содержит концевую заглушку 202, субстрат 204, образующий аэрозоль, полую трубку 206 и фильтр 208 мундштука. Каждый из вышеупомянутых компонентов изделия 100, генерирующего аэрозоль, представляет собой по существу цилиндрический элемент, каждый из которых имеет по существу одинаковый диаметр. Компоненты расположены последовательно в примыкающем соосном выравнивании и окружены внешней бумажной оберткой 210 с образованием цилиндрического стержня. Субстрат 204, образующий аэрозоль, представляет собой табачный стержень или заглушку, содержащую собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой (не показана). Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля. Концевая заглушка 202 и фильтр 208 мундштука образованы из ацетилцеллюлозных волокон. Субстрат 204, образующий аэрозоль, расположен в изделии 200, генерирующем аэрозоль, так что, когда изделие 200, генерирующее аэрозоль, полностью вставлено в устройство 100, генерирующее аэрозоль, субстрат 204, образующий аэрозоль, размещен внутри трубчатого нагревателя 16 для нагрева субстрата 204, образующего аэрозоль. Следует понимать, что также может быть использовано другое изделие, генерирующее аэрозоль, имеющее иные компоненты или другую компоновку компонентов.

Устройство 100, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать: датчик (не показан) для обнаружения присутствия изделия 200, генерирующего аэрозоль; пользовательский интерфейс (не показан), такой как кнопка для активации нагревательного элемента; и дисплей или индикатор (не показан) для предоставления информации пользователю, например, оставшегося заряда батареи, состояния нагрева и сообщений об ошибках.

В ходе использования пользователь вставляет изделие 200, генерирующее аэрозоль, в устройство 100, генерирующее аэрозоль, как показано на Фиг. 1. Затем пользователь запускает цикл нагрева путем активации устройства 100, генерирующего аэрозоль, например, путем нажатия переключателя для включения устройства. В ответ схема 105 управления управляет подачей электропитания от источника 103 питания на нагревательный элемент (не показан) для нагрева нагревательного элемента, который, в свою очередь, нагревает трубчатый нагреватель 16. Во время цикла нагрева нагревательный элемент нагревает трубчатый нагреватель 16 до заданной температуры или до диапазона заданных температур согласно температурному профилю. Цикл нагрева может длиться около 6 минут. Тепло от трубчатого нагревателя 16 передается на субстрат 204, образующий аэрозоль, который высвобождает летучие соединения из субстрата 204, образующего аэрозоль. Летучие соединения образуют аэрозоль внутри камеры для образования аэрозоля, образованной полой трубкой 206. Во время цикла нагрева пользователь помещает фильтр 208 мундштука изделия 200, генерирующего аэрозоль, между губами своего рта и осуществляет затяжку или вдыхает через фильтр 208 мундштука. Это вызывает падение давления внутри изделия 200, генерирующего аэрозоль, которое сообщается по текучей среде с впускным отверстием 18 для воздуха и отверстием 106 устройства 100, генерирующего аэрозоль, через секцию 12a воздушного канала первого кожуха 12 нагревателя. Падение давления обеспечивает втягивание воздуха в устройство 100, генерирующее аэрозоль, через впускное отверстие 18 для воздуха и протекание по секции 12а воздушного канала в изделие 200, генерирующее аэрозоль. Воздух проходит через изделие 200, генерирующее аэрозоль, захватывая аэрозоль, генерируемый из субстрата 204, образующего аэрозоль, который затем втягивается через фильтр 208 мундштука в рот пользователя.

На Фиг. 2 представлен вид в сечении части устройства 300, генерирующего аэрозоль, имеющего нагревательный узел 310 согласно примеру настоящего изобретения. Устройство 300, генерирующее аэрозоль, по Фиг. 2 имеет общую конфигурацию, подобную устройству 100, генерирующему аэрозоль, по Фиг. 1. Нагревательный узел 310 содержит первый кожух 312 нагревателя, второй кожух 314 нагревателя и трубчатый нагреватель 316 для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, размещенного внутри трубчатого нагревателя 316. Трубчатый нагреватель 316 имеет гибкий нагревательный элемент 317, расположенный вокруг его внешней поверхности для нагрева трубчатого нагревателя 316.

В иллюстративном нагревательном узле 310 по Фиг. 2 первый кожух нагревателя содержит держатель 319 трубки для удержания трубчатого нагревателя 316. Держатель 319 трубки способствует расположению трубчатого нагревателя 316 внутри нагревательного узла 310. Воздушный канал 321 держателя проходит в осевом направлении через держатель 319 трубки для обеспечения возможности протекания воздуха через держатель 319 трубки. Первый кожух 312 нагревателя прикреплен ко второму кожуху 314 нагревателя, и вместе первый 312 и второй 314 кожухи нагревателя заключают трубчатый нагреватель 316 и держатель 319 трубки для предотвращения утечки аэрозоля, генерируемого внутри трубчатого нагревателя 316, в устройство 300, генерирующее аэрозоль. Стенки второго кожуха 314 нагревателя радиально удалены от трубчатого нагревателя 316 с образованием воздушного пространства 323 вокруг трубчатого нагревателя 316. Воздушное пространство 323 способствует теплоизоляции трубчатого нагревателя 316, что помогает уменьшить тепловые потери от трубчатого нагревателя 316, а также помогает уменьшить теплопередачу наружу нагревательного узла 310 и устройства 300, генерирующего аэрозоль.

Первый кожух 312 нагревателя содержит секцию 312a воздушного канала и опорную секцию 312b. Опорная секция 312b выполнена с возможностью прикрепления ко второму кожуху 314 нагревателя. Впускное отверстие для воздуха (не показано) расположено на дальнем конце секции 12a воздушного канала. Выпускное отверстие 320 для аэрозоля расположено на ближнем конце второго кожуха 314 нагревателя и соединено с отверстием 304, образованным на ближнем конце кожуха 302 устройства 300, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль (не показано), может быть размещено в трубчатом нагревателе 316 через отверстие 304. Путь для потока воздуха (обозначенный множеством стрелок 322 на Фиг. 2) проходит через нагревательный узел 310 от впускного отверстия для воздуха (не показано) к выпускному отверстию 320 для аэрозоля и проходит через первый кожух 312 нагревателя, включая держатель 319 трубки, трубчатый нагреватель 316 и второй кожух 314 нагревателя.

Нагревательный узел 310 дополнительно содержит первый уплотнительный элемент 326, который уплотняет трубчатый нагреватель 316 относительно держателя 319 трубки первого кожуха 312 нагревателя. Первый уплотнительный элемент 326 содержит уплотнительное кольцо, которое окружает трубчатый нагреватель 316 вблизи дальнего конца трубчатого нагревателя 316. Уплотнительное кольцо контактирует с внешней поверхностью трубчатого нагревателя 316 и держателем 319 трубки первого кожуха 312 нагревателя для обеспечения уплотнения между этими двумя компонентами, которое предотвращает утечку аэрозоля из трубчатого нагревателя 316 в воздушное пространство 323, окружающее трубчатый нагреватель 316 или другие части устройства 300, генерирующего аэрозоль. Области, уплотненные первым уплотнительным элементом, обозначены кругами C и D на Фиг. 2.

Нагревательный узел 310 дополнительно содержит второй уплотнительный элемент 324, который уплотняет трубчатый нагреватель 316 относительно второго кожуха 314 нагревателя. Второй уплотнительный элемент 324 содержит уплотнительное кольцо, которое окружает трубчатый нагреватель 316 вблизи ближнего конца трубчатого нагревателя 316. Уплотнительное кольцо контактирует с внешней поверхностью трубчатого нагревателя 316 и внутренней поверхностью второго кожуха 314 нагревателя для обеспечения уплотнения между этими двумя компонентами, которое предотвращает утечку аэрозоля из трубчатого нагревателя 316 в воздушное пространство 323, окружающее трубчатый нагреватель 316, или другие части устройства 300, генерирующего аэрозоль. Области, уплотненные вторым уплотнительным элементом, обозначены кругами A и B на Фиг. 2.

Уплотнительные кольца первого 326 и второго 324 уплотнительных элементов предпочтительно образованы из перфторэластомера, такого как FFKM, вследствие его способности к упругой деформации, термостойкости и низкой токсичности. Подходящие уплотнительные кольца представляют собой уплотнительные кольца Kalrez™ производства компании DuPont. Однако могут быть применены другие подходящие уплотнительные кольца и материалы.

На Фиг. 3 представлен увеличенный схематический вид в сечении обведенной кружком области, обозначенной A на Фиг. 2, которая уплотнена вторым уплотнительным элементом 324. Трубчатый нагреватель 316 имеет развальцованный ближний конец 316a, как более подробно описано ниже в отношении Фиг. 6. Внутренняя поверхность второго кожуха 314 нагревателя содержит углубление или канавку 328 для размещения развальцованного ближнего конца 316a трубчатого нагревателя 316. Второй уплотнительный элемент 324 также находится в канавке 328 и прилегает к внутренней поверхности канавки 328 и внешней поверхности трубчатого нагревателя 316 для предотвращения утечки аэрозоля из трубчатого нагревателя 316 в воздушное пространство 323 между трубчатым нагревателем 316 и вторым кожухом 314 нагревателя. Второй уплотнительный элемент 324 расположен на стороне трубчатого нагревателя 316, противоположной той, где путь 322 для потока воздуха проходит через трубчатый нагреватель 316, так что стенки трубчатого нагревателя 316 действуют как физическая перегородка между вторым уплотнительным элементом 324 и путем для потока воздуха, которая удерживает второй уплотнительный элемент отдельно от пути 322 для потока воздуха.

Как описано выше в отношении Фиг. 2, второй уплотнительный элемент содержит уплотнительное кольцо и окружает внешнюю поверхность трубчатого нагревателя 316 в области развальцованного ближнего конца 316a, и, следовательно, зеркальное изображение по Фиг. 3 будет видно в обведенной кружком области, обозначенной B на Фиг. 2. Компоновка канавки, подобная показанной на Фиг. 3, также предусмотрена в держателе 319 трубки первого кожуха 312 нагревателя на дальнем конце трубчатого нагревателя 316, то есть в обведенных кружком областях, обозначенных C и D на Фиг. 2.

На Фиг. 4 представлен вид в сечении нагревательного узла 410 согласно другому примеру настоящего изобретения. Нагревательный узел 410 по Фиг. 4 имеет общую конфигурацию, подобную нагревательным узлам 10 и 310 по Фиг. 1 и 2, соответственно. Нагревательный узел 410 содержит первый кожух 412 нагревателя, второй кожух 414 нагревателя и трубчатый нагреватель 416 для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, размещенного внутри трубчатого нагревателя 416. Однако в примере по Фиг. 4 первый кожух 412 нагревателя непосредственно не соединен со вторым кожухом 414 нагревателя, а вместо этого гильза 430 нагревателя расположена между первым 412 и вторым 414 кожухами нагревателя. Гильза 430 нагревателя по окружности окружает по существу всю длину трубчатого нагревателя 416, за исключением двух концов трубчатого нагревателя 416, которые расположены внутри первого 412 и второго 414 кожухов нагревателя.

Кроме того, в примере по Фиг. 4 трубчатый нагреватель 416 поддерживается непосредственно поверх первого кожуха 412 нагревателя, хотя держатель трубки может использоваться при необходимости, как в примере по Фиг. 2. Путь для потока воздуха (обозначенный множеством стрелок 422 на Фиг. 4) проходит через нагревательный узел 410 от впускного отверстия 418 для воздуха на дальнем конце первого кожуха 312 нагревателя до выпускного отверстия 420 для аэрозоля на ближнем конце второго кожуха 414 нагревателя и проходит через первый кожух 412 нагревателя, трубчатый нагреватель 416 и второй кожух 414 нагревателя.

Нагревательный узел 410 дополнительно содержит первый уплотнительный элемент 426, который уплотняет трубчатый нагреватель 416 относительно первого кожуха 412 нагревателя и гильзы 430 нагревателя. Первый уплотнительный элемент 326 содержит уплотнительное кольцо, которое окружает трубчатый нагреватель 416 вблизи дальнего конца трубчатого нагревателя 416. Уплотнительное кольцо контактирует с внешней поверхностью трубчатого нагревателя 416, внутренней поверхностью первого кожуха 412 нагревателя и поверхностью дальнего конца гильзы 430 нагревателя для обеспечения уплотнения между этими компонентами, которое предотвращает утечку аэрозоля из нагревательного узла 410 в окружающие части устройства 300, генерирующего аэрозоль.

Нагревательный узел 410 дополнительно содержит второй уплотнительный элемент 424, который уплотняет трубчатый нагреватель 416 относительно второго кожуха 414 нагревателя и гильзы 430 нагревателя. Второй уплотнительный элемент 324 содержит уплотнительное кольцо, которое окружает трубчатый нагреватель 416 вблизи ближнего конца трубчатого нагревателя 416. Уплотнительное кольцо контактирует с внешней поверхностью трубчатого нагревателя 416, внутренней поверхностью второго кожуха 414 нагревателя и поверхностью ближнего конца гильзы 430 нагревателя для обеспечения уплотнения между этими компонентами, которое предотвращает утечку аэрозоля из нагревательного узла 410 в окружающие части устройства 300, генерирующего аэрозоль.

Те же материалы, которые используются для уплотнительных колец первого 326 и второго 324 уплотнительных элементов по Фиг. 2, могут использоваться для уплотнительных колец первого 426 и второго 424 уплотнительных элементов по Фиг. 4.

На Фиг. 5 представлен увеличенный схематический вид в сечении обведенной кружком области, обозначенной E на Фиг. 4, которая уплотнена вторым уплотнительным элементом 424. Как и в примере по Фиг. 3, трубчатый нагреватель 416 по Фиг. 5 имеет развальцованный ближний конец 416a. Внутренняя поверхность второго кожуха 414 нагревателя и поверхность ближнего конца гильзы 430 нагревателя образуют углубление или канавку 428 для размещения развальцованного ближнего конца 416a трубчатого нагревателя 416. Второй уплотнительный элемент 424 также находится в канавке 428 и прилегает к внутренней поверхности канавки 428 и внешней поверхности трубчатого нагревателя 416 для предотвращения утечки аэрозоля из трубчатого нагревателя 416 в воздушное пространство 423 между трубчатым нагревателем 416 и гильзой 430 нагревателя. Второй уплотнительный элемент 424 расположен на стороне трубчатого нагревателя 416, противоположной той, где путь 422 для потока воздуха проходит через трубчатый нагреватель 416, так что стенки трубчатого нагревателя 416 действуют как физическая перегородка между вторым уплотнительным элементом 424 и путем 422 для потока воздуха, которая удерживает второй уплотнительный элемент 424 отдельно от пути 422 для потока воздуха. Компоновка канавки, подобная показанной на Фиг. 5, также предусмотрена в первом кожухе 412 нагревателя на дальнем конце трубчатого нагревателя 416.

На Фиг. 6 представлен вид сбоку иллюстративного трубчатого нагревателя 16 для применения в нагревательном узле согласно настоящему изобретению. Трубчатый нагреватель 16 содержит трубку из нержавеющей стали, имеющую круглое поперечное сечение. Полое внутреннее пространство внутри трубчатого нагревателя 16 имеет внутренний диаметр, по существу соответствующий наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль, так что трубчатый нагреватель 16 может принимать изделие, генерирующее аэрозоль (не показано), внутри внутреннего пространства. Часть 16a трубчатого нагревателя 16 на каждом конце трубчатого нагревателя 16 развальцована наружу с образованием воронкообразной формы на каждом конце трубчатого нагревателя 16. Каждая из развальцованных частей 16a имеет длину l₁, и процент от общей длины l трубчатого нагревателя 16, который составляет каждая длина l₁ развальцованных частей, может быть в диапазоне от 5 до 15 процентов. Каждая из развальцованных концевых частей 16a трубчатого нагревателя 16 образует угол θ с продольной осью трубчатого нагревателя 16. В этом примере θ составляет приблизительно 45 градусов, но могут использоваться другие подходящие углы. Ввиду развальцованных концевых частей 16a наружный диаметр D на двух концах трубчатого нагревателя 16 больше, чем наружный диаметр d трубчатого нагревателя 16 между двумя развальцованными концевыми частями 16a.

Часть 16b трубчатого нагревателя 16 между двумя развальцованными концевыми частями 16a имеет прямые стороны, которые параллельны продольной оси трубчатого нагревателя 16. Прямая часть 16b трубчатого нагревателя 16 имеет длину, которая по существу соответствует длине субстрата, образующего аэрозоль, расположенного в изделии, генерирующем аэрозоль, выполненном с возможностью быть размещенным внутри трубчатого нагревателя 16.

На Фиг. 7 представлен вид в сечении нагревательного узла 510 согласно другому примеру настоящего изобретения. Нагревательный узел 510 содержит первый кожух 512 нагревателя, второй кожух 514 нагревателя и трубчатый нагреватель 516 для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, размещенного внутри трубчатого нагревателя 516. Трубчатый нагреватель 516 расположен между первым 512 и вторым 514 кожухами нагревателя. Путь для потока воздуха (обозначенный множеством стрелок 522 на Фиг. 7) проходит через нагревательный узел 510 от впускного отверстия 518 для воздуха на дальнем конце первого кожуха 512 нагревателя до выпускного отверстия 520 для аэрозоля на ближнем конце второго кожуха 514 нагревателя и проходит через первый кожух 512 нагревателя, трубчатый нагреватель 516 и второй кожух 514 нагревателя.

В отличие от примеров по Фиг. 2 и 4, нагревательный узел 510 по Фиг. 7 не использует уплотнительные кольца в качестве уплотнительных элементов для уплотнения первого 512 и второго 514 кожухов нагревателя относительно трубчатого нагревателя 516. Вместо этого, в примере по Фиг. 7 первый 526 и второй 524 уплотнительные элементы содержат противоположные концевые секции 516c трубчатого нагревателя 516, при этом концевые секции 516c закреплены с уплотнительным прилеганием к внутренней поверхности 512a первого кожуха 512 нагревателя и внутренней поверхности 514a второго кожуха 514 нагревателя, соответственно.

Первый 526 и второй 524 уплотнительные элементы могут быть образованы путем закрепления концевых секций 516c трубчатого нагревателя 516 с уплотнительным прилеганием внутри канавок или пазов 512b и 514b, которые проходят по окружности вокруг внутренней поверхности 512a первого кожуха 512 нагревателя и внутренней поверхности 514a второго кожуха 514 нагревателя, соответственно. В альтернативном варианте первый 524 и второй уплотнительные элементы 524 могут быть обеспечены путем образования первого 512 и второго 514 кожухов нагревателя вокруг концевых секций 516c трубчатого нагревателя 516 или вдавливания концевых секций 516c трубчатого нагревателя 516 в первый 512 и второй 514 кожухи нагревателя таким образом, что концевые секции 516c встроены во внутреннюю поверхность 512a первого кожуха 512 нагревателя и внутреннюю поверхность 514a второго кожуха 514 нагревателя, соответственно. Уплотнительное прилегание первого 526 и второго 524 уплотнительных элементов может быть достигнуто с помощью одного или более из следующих процессов: литья вставки, многослойного литья, нанесения расплава, высокочастотной сварки и ультразвуковой сварки. Следует понимать, что также могут использоваться любые другие подходящие процессы.

Концевые секции 516c трубчатого нагревателя 516 являются продолговатыми, так что они могут проходить в канавки или пазы 512b и 514b или во внутренние поверхности 512a и 514a первого 512 и второго 514 кожухов нагревателя, соответственно, сохраняя при этом одинаковую длину трубчатого нагревателя 516 между первым 512 и вторым 514 кожухами нагревателя. Поверхности концевых секций 516c трубчатого нагревателя 516 являются шероховатыми, чтобы иметь качество обработанной поверхности со значением шероховатости ISO в диапазоне от N9 до N12, чтобы способствовать удержанию концевых частей 516c в канавках или пазах 512b и 514b или способствовать прилипанию материала первого 512 и второго 514 кожухов нагревателя к концевым частям 516c.

В иллюстративном нагревательном узле 510 по Фиг. 7 противоположные концевые секции 516c уплотнены внутри первого 512 и второго 514 кожухов нагревателя. Уплотнительное прилегание противоположных концевых секций 516c трубчатого нагревателя 516 к канавкам или пазам 512b и 514b или внутренним поверхностям первого 512 и второго 514 кожухов нагревателя способствует уплотнению пути 522 для потока воздуха и защите противоположных концевых секций 516c. Кроме того, материал первого 512 и второго 514 кожухов нагревателя, окружающих концевые секции 516c, действует как физическая перегородка между концевыми секциями 516c и путем для потока воздуха.

На Фиг. 8 представлен вид сбоку трубчатого нагревателя 516 из нагревательного узла 510 по Фиг. 7, на котором более подробно показан трубчатый нагреватель 516. Форма и размер трубчатого нагревателя 516 по Фиг. 8 по существу такие же, как и у трубчатого нагревателя 16 по Фиг. 6, за исключением того, что трубчатый нагреватель 516 по Фиг. 8 имеет продолговатые концевые секции 516c. Трубчатый нагреватель 516 содержит трубку из нержавеющей стали, имеющую круглое поперечное сечение. Часть 516a трубчатого нагревателя 516 возле каждого конца трубчатого нагревателя 516 развальцована наружу с образованием воронкообразной формы на каждом конце трубчатого нагревателя 516. Каждая из развальцованных концевых частей 516a трубчатого нагревателя 516 образует угол ß с продольной осью трубчатого нагревателя 516. В этом примере ß составляет приблизительно 45 градусов, но могут использоваться другие подходящие углы. Ввиду наличия развальцованных концевых частей 516a наружный диаметр D на двух концах трубчатого нагревателя 516 больше, чем наружный диаметр d трубчатого нагревателя 16 между двумя развальцованными концевыми частями 516a. Две концевые секции 516c трубчатого нагревателя 516 являются продолговатыми и проходят на расстояние l₂ в направлении, параллельном продольной оси трубчатого нагревателя 516. Процент от общей длины l трубчатого нагревателя 516, который составляет каждая длина l₂ концевых секций, может находиться в диапазоне от 5 до 15 процентов. Как описано выше, поверхности концевых секций 516c трубчатого нагревателя 516 являются шероховатыми, чтобы иметь качество обработанной поверхности со значением шероховатости ISO в диапазоне от N9 до N12.

На Фиг. 9 представлен вид в сечении нагревательного узла 610 согласно другому примеру настоящего изобретения. Нагревательный узел 610 по Фиг. 9 представляет собой комбинацию уплотнительных компоновок, обеспеченных в нагревательных узлах 410 и 510 по Фиг. 4 и Фиг. 7, соответственно. Нагревательный узел 610 содержит первый кожух 612 нагревателя, второй кожух 614 нагревателя и трубчатый нагреватель 616 для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, размещенного внутри трубчатого нагревателя 616. Трубчатый нагреватель 616 расположен между внутренними поверхностями первого 612 и второго 614 кожухов нагревателя. Гильза 630 нагревателя расположена между противоположными концевыми поверхностями первого 612 и второго 614 кожухов нагревателя. Гильза 630 нагревателя по окружности окружает по существу всю длину трубчатого нагревателя 616, за исключением двух концов трубчатого нагревателя 616, которые расположены внутри первого 612 и второго 614 кожухов нагревателя. Путь для потока воздуха (обозначенный множеством стрелок 622 на Фиг. 9) проходит через нагревательный узел 610 от впускного отверстия 618 для воздуха на дальнем конце первого кожуха 612 нагревателя до выпускного отверстия 620 для аэрозоля на ближнем конце второго кожуха 614 нагревателя и проходит через первый кожух 612 нагревателя, трубчатый нагреватель 616 и второй кожух 614 нагревателя.

Подобно нагревательному узлу 510 по Фиг. 7, нагревательный узел 610 по Фиг. 9 имеет первый 626 и второй 624 уплотнительные элементы, содержащие противоположные концевые секции 616c трубчатого нагревателя 616, при этом концевые секции 616c закреплены с уплотнительным прилеганием к внутренней поверхности 612a первого кожуха 612 нагревателя и внутренней поверхности 614a второго кожуха 614 нагревателя, соответственно.

Нагревательный узел 610 по Фиг. 9 дополнительно содержит третий уплотнительный элемент 632 и четвертый уплотнительный элемент 634 для уплотнения трубчатого нагревателя 616 относительно первого кожуха 612 нагревателя и гильзы 630 нагревателя и для уплотнения трубчатого нагревателя 616 относительно второго кожуха 614 нагревателя и гильзы 630 нагревателя, соответственно. Третий 632 и четвертый 634 уплотнительные элементы являются такими же, как первый 426 и второй 424 уплотнительные элементы нагревательного узла 410 по Фиг. 4.

Третий уплотнительный элемент 632 содержит уплотнительное кольцо, которое окружает трубчатый нагреватель 616 вблизи дальнего конца трубчатого нагревателя 616. Уплотнительное кольцо контактирует с внешней поверхностью трубчатого нагревателя 616, внутренней поверхностью первого кожуха 612 нагревателя и поверхностью дальнего конца гильзы 630 нагревателя для обеспечения уплотнения между этими компонентами, которое предотвращает утечку аэрозоля из нагревательного узла 610 в окружающие части устройства, генерирующего аэрозоль (не показано).

Четвертый уплотнительный элемент 634 содержит уплотнительное кольцо, которое окружает трубчатый нагреватель 616 вблизи ближнего конца трубчатого нагревателя 616. Уплотнительное кольцо контактирует с внешней поверхностью трубчатого нагревателя 616, внутренней поверхностью второго кожуха 614 нагревателя и поверхностью ближнего конца гильзы 630 нагревателя для обеспечения уплотнения между этими компонентами, которое предотвращает утечку аэрозоля из нагревательного узла 610 в окружающие части устройства, генерирующего аэрозоль (не показано).

Для целей настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т. д., следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «около» или «приблизительно». Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в данном документе. Следовательно, в этом контексте число А следует понимать как А ± 5 процентов от А. В этом контексте число А можно считать включающим числовые значения, находящиеся в пределах обычной стандартной ошибки для измерения свойства, которое число А модифицирует. Число А в некоторых случаях при использовании в прилагаемой формуле изобретения может отклоняться на перечисленные выше процентные доли при условии, что величина, на которую отклоняется А, существенно не влияет на основную и новую характеристику (основные и новые характеристики) заявленного изобретения. Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в данном документе.

Claims (34)

1. Нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, содержащий:

первый кожух нагревателя, содержащий впускное отверстие для воздуха;

второй кожух нагревателя, содержащий выпускное отверстие для аэрозоля;

трубчатый нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;

путь для потока воздуха, проходящий через нагревательный узел от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для аэрозоля, причем путь для потока воздуха проходит через первый кожух нагревателя, трубчатый нагреватель и второй кожух нагревателя;

первый уплотнительный элемент, выполненный с возможностью уплотнения первого кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя; и

второй уплотнительный элемент, выполненный с возможностью уплотнения второго кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя;

при этом первый и второй уплотнительные элементы отделены от пути для потока воздуха.

2. Нагревательный узел по п. 1, в котором первый уплотнительный элемент содержит кольцевое уплотнение и расположен между внутренней поверхностью первого кожуха нагревателя и внешней поверхностью трубчатого нагревателя.

3. Нагревательный узел по п. 1 или 2, в котором второй уплотнительный элемент содержит кольцевое уплотнение и расположен между внутренней поверхностью второго кожуха нагревателя и внешней поверхностью трубчатого нагревателя.

4. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один из первого и второго уплотнительных элементов расположен в канавке или углублении, образованном во внутренней поверхности соответствующего одного из первого и второго кожухов нагревателя.

5. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, в котором первый кожух нагревателя содержит держатель трубки для удержания трубчатого нагревателя, причем путь для потока воздуха проходит через держатель трубки.

6. Нагревательный узел по п. 5, в котором первый уплотнительный элемент расположен между держателем трубки и внешней поверхностью трубчатого нагревателя.

7. Нагревательный узел по п. 1, в котором первый и второй уплотнительные элементы содержат противоположные концевые секции трубчатого нагревателя, при этом противоположные концевые секции закреплены с уплотнительным прилеганием к внутренним поверхностям первого и второго кожухов нагревателя.

8. Нагревательный узел по п. 7, в котором противоположные концевые секции трубчатого нагревателя закреплены с уплотнительным прилеганием внутри канавок или углублений, образованных во внутренних поверхностях первого и второго кожухов нагревателя.

9. Нагревательный узел по п. 7, в котором противоположные концевые секции трубчатого нагревателя встроены во внутренние поверхности первого и второго кожухов нагревателя.

10. Нагревательный узел по п. 7, в котором противоположные концевые секции трубчатого нагревателя имеют качество обработанной поверхности со значением шероховатости ISO в диапазоне от N9 до N12.

11. Нагревательный узел по любому из пп. 7-10, дополнительно содержащий:

третий уплотнительный элемент, выполненный с возможностью дополнительного уплотнения первого кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя; и

четвертый уплотнительный элемент, выполненный с возможностью дополнительного уплотнения второго кожуха нагревателя относительно трубчатого нагревателя.

12. Нагревательный узел по п. 11, в котором третий уплотнительный элемент содержит кольцевое уплотнение и расположен между внутренней поверхностью первого кожуха нагревателя и внешней поверхностью трубчатого нагревателя.

13. Нагревательный узел по п. 11 или 12, в котором четвертый уплотнительный элемент содержит кольцевое уплотнение и расположен между внутренней поверхностью второго кожуха нагревателя и внешней поверхностью трубчатого нагревателя.

14. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, в котором трубчатый нагреватель охвачен первым и вторым кожухами нагревателя.

15. Нагревательный узел по любому из пп. 1-13, дополнительно содержащий гильзу нагревателя, окружающую по меньшей мере часть трубчатого нагревателя, при этом гильза нагревателя расположена между первым и вторым кожухами нагревателя.

16. Нагревательный узел по п. 15, в котором первый уплотнительный элемент прилегает к внутренней поверхности первого кожуха нагревателя, внешней поверхности трубчатого нагревателя и внутренней или концевой поверхности гильзы нагревателя.

17. Нагревательный узел по п. 15 или 16, в котором второй уплотнительный элемент прилегает к внутренней поверхности второго кожуха нагревателя, внешней поверхности трубчатого нагревателя и внутренней или концевой поверхности гильзы нагревателя.

18. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, в котором диаметр трубчатого нагревателя на каждом конце трубчатого нагревателя превышает диаметр трубчатого нагревателя в области между двумя концами трубчатого нагревателя.

19. Нагревательный узел по п. 18, в котором часть каждого конца трубчатого нагревателя является развальцованной или воронкообразной.

20. Устройство, генерирующее аэрозоль и содержащее:

нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов; и

источник питания для подачи электропитания на нагревательный узел.

21. Система, генерирующая аэрозоль и содержащая:

устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 20; и

изделие, генерирующее аэрозоль и содержащее субстрат, образующий аэрозоль.