RU2849815C2 - Мундштук системы, генерирующей аэрозоль, с контролем конденсации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей основной блок (40) и мундштук (10). Основной блок содержит основной нагревательный элемент (52) для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Мундштук содержит путь потока воздуха и вспомогательный нагревательный элемент (12). Основной нагревательный элемент и вспомогательный нагревательный элемент выполнены с возможностью раздельного управления ими. Система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит датчик температуры и контроллер (72), электрически соединенный с датчиком температуры и вспомогательным нагревательным элементом. Контроллер выполнен с возможностью активировать вспомогательный нагревательный элемент в зависимости от температуры, регистрируемой датчиком температуры. Изобретение также относится к мундштуку для системы, генерирующей аэрозоль. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к мундштуку для системы, генерирующей аэрозоль.

Известно обеспечение устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Такие системы могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой происходит переход одного или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, в летучую форму без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. В системах или устройствах, генерирующих аэрозоль, жидкий субстрат может доставляться из части для хранения жидкости к электрическому нагревательному элементу. При нагреве до целевой температуры субстрат, генерирующий аэрозоль, испаряется с образованием аэрозоля. Жидкий субстрат может доставляться к нагревательному элементу посредством капиллярного компонента. Часть для хранения жидкости может быть выполнена в виде заменяемого или повторно заполняемого картриджа, содержащего жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Картридж может быть присоединен к устройству, генерирующему аэрозоль, для подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в устройство для генерирования аэрозоля.

Мундштуки могут становиться неприятно холодными, когда система, генерирующая аэрозоль, используется пользователем в холодных условиях. Дополнительно аэрозоль, генерируемый посредством испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может конденсироваться на боковой стенке пути потока воздуха. Это может быть особенно актуально в холодных условиях. Соответственно, было бы желательно обеспечить нагреватель в мундштуке устройства, генерирующего аэрозоль.

Было бы желательно предложить систему, генерирующую аэрозоль, которая может уменьшить конденсацию испаренного субстрата, образующего аэрозоль, в пути потока воздуха дальше по ходу потока от нагревателя. Было бы желательно предложить систему, генерирующую аэрозоль, которая может направлять капли конденсированного аэрозоля обратно из положения дальше по ходу потока от нагревателя к нагревателю. Было бы желательно предложить систему, генерирующую аэрозоль, с комфортно теплым мундштуком независимо от окружающей температуры.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать основной блок и мундштук. Основной блок может содержать основной нагревательный элемент для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Мундштук может содержать путь потока воздуха и вспомогательный нагревательный элемент.

В соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая основной блок и мундштук. Основной блок содержит основной нагревательный элемент для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Мундштук содержит путь потока воздуха и вспомогательный нагревательный элемент.

Обеспечение вспомогательного нагревательного элемента мундштука позволяет предложить систему, генерирующую аэрозоль, которая может уменьшать конденсацию испаренного субстрата, образующего аэрозоль, в пути потока воздуха дальше по ходу потока от нагревателя. Обеспечение вспомогательного нагревательного элемента мундштука позволяет предложить систему, генерирующую аэрозоль, которая может направлять капли конденсированного аэрозоля обратно из положения дальше по ходу потока от нагревателя к нагревателю. Обеспечение вспомогательного нагревательного элемента мундштука позволяет также предложить систему, генерирующую аэрозоль, с комфортно теплым мундштуком независимо от окружающей температуры.

Мундштук может быть заменяемым. Заменяемый мундштук может представлять собой одноразовое изделие. Мундштук может быть многоразовым.

Вспомогательный нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагревания по меньшей мере части пути потока воздуха мундштука. Вспомогательный нагревательный элемент может быть расположен внутри пути потока воздуха мундштука. Мундштук может содержать расширительную камеру. Вспомогательный нагревательный элемент может быть размещен в расширительной камере. Мундштук может содержать камеру гомогенизации. Вспомогательный нагревательный элемент может быть расположен в камере гомогенизации.

Вспомогательный нагревательный элемент может представлять собой резистивный нагревательный элемент.

Основной нагревательный элемент и вспомогательный нагревательный элемент могут быть выполнены с возможностью раздельного управления ими.

Система, генерирующая аэрозоль, может содержать по меньшей мере один датчик температуры. Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать контроллер, электрически соединенный с датчиком температуры и вспомогательным нагревательным элементом. Контроллер может быть выполнен с возможностью активировать вспомогательный нагревательный элемент в зависимости от температуры, регистрируемой датчиком температуры.

Датчик температуры может представлять собой датчик окружающей температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью активировать или деактивировать вспомогательный нагревательный элемент в зависимости от информации о температуре, получаемой от датчика окружающей температуры. Например, в холодных условиях контроллер может активировать вспомогательный нагревательный элемент. Например, в теплых условиях контроллер может деактивировать вспомогательный нагревательный элемент.

Датчик температуры может быть расположен в пути потока воздуха мундштука. Контроллер может быть выполнен с возможностью активировать или деактивировать вспомогательный нагревательный элемент в зависимости от информации о температуре, получаемой от датчика температуры, расположенного в пути потока воздуха мундштука. Например, в холодных условиях холодный окружающий воздух может втягиваться в путь потока воздуха. Датчик может измерять нежелательно холодный поток воздуха в пути потока воздуха, а контроллер может активировать вспомогательный нагревательный элемент. Когда датчик в пути потока воздуха измеряет, что поток воздуха в пути потока воздуха нагрет до желаемой температуры за счет действия нагревательного элемента или за счет подъема окружающей температуры, контроллер может выключать вспомогательный нагревательный элемент.

Система, генерирующая аэрозоль, может содержать одно или оба из датчика температуры основного нагревательного элемента для измерения температуры основного нагревательного элемента, и датчика температуры вспомогательного нагревательного элемента для измерения температуры вспомогательного нагревательного элемента. Датчик температуры основного нагревательного элемента может быть расположен на основном нагревательном элементе или рядом с ним. Датчик температуры основного нагревательного элемента может быть выполнен с возможностью оценивать температуру основного нагревательного элемента на основании зависящего от температуры удельного сопротивления основного нагревательного элемента. Датчик температуры вспомогательного нагревательного элемента может быть расположен на вспомогательном нагревательном элементе или рядом с ним. Датчик температуры вспомогательного нагревательного элемента может быть выполнен с возможностью оценивать температуру основного нагревательного элемента на основании зависящего от температуры удельного сопротивления вспомогательного нагревательного элемента.

Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять профилем температуры основного нагревательного элемента на основании данных, извлекаемых датчиком температуры основного нагревательного элемента. Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять профилем температуры вспомогательного нагревательного элемента на основании данных, извлекаемых датчиком температуры вспомогательного нагревательного элемента.

Система, генерирующая аэрозоль, может содержать контроллер, электрически соединенный со вспомогательным нагревательным элементом, причем контроллер соединен для обмена данными с внешним источником данных. Контроллер может быть выполнен с возможностью активировать или деактивировать вспомогательный нагревательный элемент в зависимости от информации о температуре, получаемой от внешнего источника данных.

Мундштук может содержать направляющий элемент, расположенный в пути потока воздуха мундштука. Направляющий элемент может быть выполнен с возможностью направлять жидкие компоненты, конденсирующиеся из потока воздуха, в направлении к основному нагревательному элементу.

Поверхность нагревательного элемента может содержать гидрофобный материал.

Направляющий элемент может быть конусообразным. Вершина конусообразного направляющего элемента может быть обращена в направлении к основному нагревательному элементу.

Продольная ось конусообразного направляющего элемента может быть расположена параллельно продольной оси системы, генерирующей аэрозоль, и основание конусообразного направляющего элемента может быть направлено к проксимальному концу системы, генерирующей аэрозоль.

Конусообразный направляющий элемент может быть полым и может делить путь потока воздуха мундштука на расположенную дальше по ходу потока камеру для потока воздуха, расположенную внутри полого конусообразного направляющего элемента, и расположенную раньше по ходу потока камеру, окружающую полый конусообразный направляющий элемент.

Полый конусообразный направляющий элемент может содержать один или более проемов, расположенных с возможностью соединять по текучей среде расположенную раньше по ходу потока камеру для потока воздуха и расположенную дальше по ходу потока камеру для потока воздуха. Проемы могут быть расположены нерегулярным образом на полом конусообразном направляющем элементе. Это может дополнительно увеличивать турбулентность потока воздуха внутри полого конусообразного направляющего элемента.

Основание (самая широкая часть) полого конусообразного направляющего элемента может содержать проем, выполненный как выпускной порт для потока воздуха.

Вспомогательный нагревательный элемент может быть расположен внутри расположенной раньше по ходу потока камеры для потока воздуха. Расположенная раньше по ходу потока камера для потока воздуха может представлять собой камеру гомогенизации. Расположенная дальше по ходу потока камера для потока воздуха может представлять собой камеру гомогенизации. Как расположенная раньше по ходу потока камера для потока воздуха, так и расположенная дальше по ходу потока камера для потока воздуха могут представлять собой камеры гомогенизации.

Камера гомогенизации может способствовать выделению аэрозоля после начального события испарения. Камера гомогенизации может способствовать созданию турбулентного потока воздуха. Может быть достигнуто более однородное распределение переведенных в летучую форму частиц в аэрозоле. Могут быть достигнуты более однородные размеры переведенных в летучую форму частиц в аэрозоле.

Основной блок может содержать часть для хранения жидкости для размещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Основной нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Система, генерирующая аэрозоль может содержать картридж для хранения субстрата, образующего аэрозоль. Картридж может содержать часть для хранения жидкости. Основной блок может содержать основной корпус и заменяемый картридж. Основной корпус может содержать управляющую электронику и источник питания. Основной корпус может содержать основной нагревательный элемент или картридж может содержать основной нагревательный элемент и часть для хранения жидкости. Мундштук может быть присоединен к картриджу с возможностью отсоединения. Картридж может быть присоединен к основному корпусу с возможностью отсоединения.

Система может представлять собой систему из трех частей, причем один конец картриджа выполнен с возможностью присоединения к основному корпусу с возможностью отсоединения, а другой конец картриджа выполнен с возможностью присоединения к мундштуку с возможностью отсоединения. Система может представлять собой систему из трех частей, причем мундштук выполнен с возможностью присоединения к основному корпусу с возможностью отсоединения, и картридж либо выполнен с возможностью присоединения к основному корпусу с возможностью отсоединения, или выполнен с возможностью вставки в основной корпус с возможностью извлечения.

Система может представлять собой систему из двух частей, причем картридж и мундштук образуют выполненную за одно целое часть, которая выполнена с возможностью присоединения к основному корпусу с возможностью отсоединения. Система может представлять собой систему из двух частей, причем основной корпус и картридж образуют выполненную за одно целое часть, которая выполнена с возможностью присоединения к мундштуку с возможностью отсоединения.

В данном документе термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному выделять одно или более летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может для удобства представлять собой часть картриджа. Картридж может быть заменяемым или быть выполнен с возможностью повторного заполнения.

Субстрат, образующий аэрозоль, может быть представлен в жидкой форме. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля, такое как пропиленгликоль или глицерин, и другие добавки и ингредиенты, такие как вкусоароматические вещества. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные вкусоароматические вещества. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать алкалоиды или каннабиноиды. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Концентрация никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от приблизительно 0,5% до приблизительно 10%, например приблизительно 2%. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержаться в части для размещения жидкости изделия, генерирующего аэрозоль, в этом случае изделие, генерирующее аэрозоль, может быть названо картриджем. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля, которое способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Вещества для образования аэрозоля могут представлять собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль.

В настоящем документе «система, генерирующая аэрозоль» относится к системе, содержащей основной блок и картридж, содержащий субстрат, образующий аэрозоль. Основной блок может представлять собой «устройство, генерирующее аэрозоль».

В данном документе «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержаться в картридже. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать кожух, электрическую схему, источник питания, нагревательную камеру и нагревательный элемент.

Электрическая схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Микропроцессор может представлять собой часть контроллера. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулировать подачу питания на нагревательный элемент.

Предпочтительно основной нагревательный элемент представлен как часть испарительного блока. Основной нагревательный элемент может представлять собой любое устройство, подходящее для нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и испарения по меньшей мере части жидкого субстрата, образующего аэрозоль, для образования аэрозоля.

Вспомогательный нагревательный элемент может представлять собой любое устройство, подходящее для нагревания по меньшей мере одной части мундштука.

Один или оба из основного нагревательного элемента и вспомогательного нагревательного элемента могут в качестве примера представлять собой катушечный нагреватель, нагреватель на основе капиллярных трубок, сетчатый нагреватель, нагреватель на основе металлической пластины или одну или более электропроводящих дорожек на изолирующей подложке. Например, нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель, который получает электрическую энергию и преобразует по меньшей мере часть полученной электрической энергии в тепловую. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно один или оба из основного нагревательного элемента и вспомогательного нагревательного элемента могут представлять собой токоприемник, индукционно нагреваемый меняющимся во времени магнитным полем. Один или оба из основного нагревательного элемента и вспомогательного нагревательного элемента могут содержать единственный нагревательный элемент или множество нагревательных элементов. Температура нагревательного элемента или элементов предпочтительно регулируется с помощью электрической схемы.

В любом из вариантов осуществления, описанных выше, по меньшей мере один нагревательный элемент предпочтительно содержит 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, 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® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может необязательно быть встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Примеры подходящих композиционных нагревательных элементов описаны в документах US-A-5498855, WO-A-03/095688 и US-A-5514630.

Испарительный блок может дополнительно содержать капиллярный материал для переноса жидкого субстрата, образующего аэрозоль, к нагревательному элементу. Капиллярный материал может иметь волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон, нитей или других трубок с узкими каналами. Волокна или нити могут быть в целом выровнены таким образом, чтобы переносить жидкость к нагревателю. В альтернативном варианте осуществления капиллярный материал может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала образует множество маленьких пор или трубок, через которые жидкость может транспортироваться за счет капиллярного эффекта. Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примерами подходящих материалов являются пористые материалы. Примерами подходящих материалов являются губчатые или вспененные материалы. Примеры подходящего материала включают керамический материал. Примеры подходящего материала включают материал на основе графита. Подходящие материалы могут представлять собой волокна. Подходящие материалы могут представлять собой спеченные порошки. Подходящий материал может представлять собой вспененный металл. Подходящий материал может представлять собой пластмассовый материал. Подходящий материал может представлять собой волокнистый материал. Подходящий материал может быть изготовлен из крученых волокон. Подходящий материал может быть изготовлен из экструдированных волокон. Подходящий материал может быть изготовлен из ацетилцеллюлозы. Подходящий материал может быть изготовлен из сложного полиэфира. Подходящий материал может быть изготовлен из связанного полиолефина. Подходящий материал может быть изготовлен из полиэтилена. Подходящий материал может быть изготовлен из этилена. Подходящий материал может быть изготовлен из полипропилена. Подходящий материал может быть изготовлен из нейлонового волокна. Подходящий материал может быть изготовлен из керамики. Подходящий материал может быть изготовлен из комбинаций одного или более из этилена, полиэтилена, этилена, полипропилена или нейлона. Капиллярный материал может иметь любые подходящие капиллярность и пористость для его использования с жидкостями, имеющими разные физические свойства. Жидкость имеет физические свойства, включая, без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые позволяют перемещать жидкость по капиллярному материалу за счет капиллярного действия. Капиллярный материал может быть выполнен с возможностью переносить субстрат, образующий аэрозоль, к испарителю. Капиллярный материал может проходить в промежутки в испарителе.

Один или более капиллярных фитилей могут быть расположены с возможностью контакта с жидкостью, удерживаемой в части для хранения жидкости. Один или более капиллярных фитилей могут проходить внутрь части для хранения жидкости. В этом случае в ходе использования жидкость может быть перенесена из части для хранения жидкости к одному или более элементам средств, генерирующих аэрозоль, посредством капиллярного эффекта в одном или более капиллярных фитилях. Один или более капиллярных фитилей могут иметь первый конец и второй конец. Первый конец может проходить внутрь части для хранения жидкости для втягивания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, внутрь средств, генерирующих аэрозоль.

Капиллярный материал может быть расположен с возможностью контактировать с жидкостью, удерживаемой в части для хранения жидкости. Капиллярный материал может проходить в часть для хранения жидкости. В этом случае при использовании жидкость может быть перенесена из части для хранения жидкости к одному или более элементам средства, генерирующего аэрозоль, за счет капиллярного эффекта в капиллярном материале. Капиллярный материал может иметь первый конец или второй конец. Первый конец может проходить внутрь части для хранения жидкости для втягивания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, внутрь средств, генерирующих аэрозоль.

В настоящем документе термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов мундштука или устройства, генерирующего аэрозоль, используемого вместе с мундштуком, по отношению к направлению, в котором воздух течет через мундштук или устройство, генерирующее аэрозоль, во время его использования вдоль пути потока воздуха. Мундштук согласно изобретению может содержать проксимальный конец, через который во время использования аэрозоль выходит из мундштука. Проксимальный конец устройства, генерирующего аэрозоль, может также называться мундштучным концом или расположенным дальше по ходу потока концом. Проксимальный конец устройства, генерирующего аэрозоль, может представлять собой мундштук, соединенный с устройством, генерирующим аэрозоль. Мундштучный конец находится дальше по ходу потока относительно дистального конца. Дистальный конец устройства, генерирующего аэрозоль, или мундштука может также называться расположенным раньше по ходу потока концом. Компоненты или части компонентов мундштука или устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или расположенные дальше по ходу потока относительно друг друга на основании их относительных положений по отношению к пути потока воздуха, проходящему через мундштук или устройство, генерирующее аэрозоль.

Термин «путь потока воздуха» в настоящем документе обозначает канал, подходящий для транспортировки газообразной среды. Путь потока воздуха может использоваться для перемещения окружающего воздуха. Путь потока воздуха может использоваться для перемещения аэрозоля. Путь потока воздуха может использоваться для перемещения смеси воздуха и аэрозоля.

Картридж для хранения субстрата, образующего аэрозоль, может быть частью заменяемого мундштука. Картридж может образовывать выполненную за одно целое часть мундштука. Картридж может быть выполнен с возможностью повторной заправки. Когда субстрат, образующий аэрозоль, израсходован, пользователь может повторно заполнить картридж, за счет чего мундштук, содержащий повторно заполняемый картридж, можно использовать повторно. Выполнение деталей многоразовыми помогает сократить отходы и уменьшает экологическое влияние устройства, системы или картриджа на окружающую среду.

Картридж для хранения субстрата, генерирующего аэрозоль, может быть частью основного блока системы, генерирующей аэрозоль. Картридж может образовывать выполненную за одно целое часть основного блока. Картридж может быть выполнен с возможностью повторной заправки. Когда субстрат, образующий аэрозоль, израсходован, пользователь может повторно заполнить картридж, за счет чего мундштук, содержащий повторно заполняемый картридж, можно использовать повторно.

Картридж для хранения субстрата, образующего аэрозоль, может быть выполнен заменяемым. Когда субстрат, образующий аэрозоль, израсходован, пользователь может извлечь картридж из системы, генерирующей аэрозоль, и может заменить использованный картридж новым заполненным картриджем.

После сборки системы, генерирующей аэрозоль, может быть образован путь потока воздуха между мундштуком и основным блоком. Мундштук и основной блок могут быть соединены с использованием любого подходящего соединительного средства. Соединительное средство может включать винтовое соединение, соединение с фрикционной посадкой или геометрическим замыканием. Соединительное средство может быть выполнено с обеспечением возможности установления соединения пользователем вручную. Это может облегчать обращение с системой, генерирующей аэрозоль, и ее сборку.

Мундштук и основной блок могут иметь соответствующие структурные компоненты со взаимодополняющими геометрическими формами. Структурные компоненты со взаимодополняющими геометрическими формами предпочтительно расположены на смежных граничных частях мундштука и основного блока. После сборки мундштука и основного блока эти граничные части могут быть расположены рядом друг с другом. Когда мундштук соединен с основным блоком, эти соответствующие структурные компоненты мундштука и основного блока могут образовывать путь потока воздуха от впуска для воздуха до выпуска для воздуха через основной нагревательный элемент и, необязательно, через вспомогательный нагревательный элемент. Путь потока воздуха может быть образован при сборке основного блока и мундштука. В тех вариантах осуществления, где отсутствует мундштук, основной блок может стать нефункциональным из-за отсутствия непрерывного пути потока воздуха для вдыхания аэрозоля. В этом случае основой блок сам по себе не дает возможности образования аэрозоля, подходящего для вдыхания. Это позволяет обеспечить эффективный механизм защиты от неавторизованного использования.

И картридж, и мундштук могут быть заменяемыми. Один или оба конца картриджа или мундштука могут быть защищены уплотнительной фольгой. Уплотнительная фольга может представлять собой прокалываемую уплотнительную фольгу, целостность которой нарушается в процессе сборки системы, генерирующей аэрозоль. Уплотнительная фольга может представлять собой съемную уплотнительную фольгу, которую снимают с картриджа перед его сборкой с основным устройством или основным блоком.

Такая уплотнительная фольга может защищать картридж и мундштук во время транспортировки и, в частности, до использования, от трухи или других нежелательных загрязнений.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен мундштук для системы, генерирующей аэрозоль, описанной в настоящем документе.

Ниже представлен не являющийся исчерпывающим список 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 настоящем документе.

Пример A: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая основной блок и мундштук,

причем основной блок содержит

основной нагревательный элемент для нагревания субстрата, образующего аэрозоль;

при этом мундштук содержит

путь потока воздуха и вспомогательный нагревательный элемент.

Пример B: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером A, в которой мундштук является заменяемым.

Пример C: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером A или Примером B, в которой вспомогательный нагревательный элемент выполнен с возможностью нагревания по меньшей мере части пути потока воздуха мундштука, предпочтительно, при этом вспомогательный нагревательный элемент расположен внутри пути потока воздуха мундштука.

Пример D: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в которой вспомогательный нагревательный элемент представляет собой резистивный нагревательный элемент.

Пример E: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в которой основной нагревательный элемент и вспомогательный нагревательный элемент выполнены с возможностью раздельного управления ими.

Пример F: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из предыдущих примеров, содержащая

датчик температуры; и

контроллер, электрически соединенный с датчиком температуры и вспомогательным нагревательным элементом,

причем контроллер выполнен с возможностью активировать вспомогательный нагревательный элемент в зависимости от температуры, регистрируемой датчиком температуры.

Пример G: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером F, в которой датчик температуры представляет собой датчик окружающей температуры.

Пример H: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером F или Примером G, в которой датчик температуры расположен в пути потока воздуха мундштука.

Пример I: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из Примеров A-E, содержащая контроллер, электрически соединенный со вспомогательным нагревательным элементом, причем контроллер соединен для обмена данными с внешним источником данных, и при этом контроллер выполнен с возможностью активировать вспомогательный нагревательный элемент в зависимости от информации о температуре, получаемой от внешнего источника данных.

Пример J: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в которой мундштук содержит направляющий элемент, расположенный в пути потока воздуха мундштука, причем направляющий элемент выполнен с возможностью направлять жидкие компоненты, конденсирующиеся из потока воздуха, в направлении к основному нагревательному элементу.

Пример K: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером J, в которой поверхность направляющего элемента содержит гидрофобный материал.

Пример L: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером J или Примером K, в которой направляющий элемент является конусообразным, и при этом вершина конусообразного направляющего элемента обращена в направлении к основному нагревательному элементу.

Пример M: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров J-L, в которой продольная ось конусообразного направляющего элемента расположена параллельно продольной оси системы, генерирующей аэрозоль, и при этом основание конусообразного направляющего элемента направлено к проксимальному концу системы, генерирующей аэрозоль.

Пример N: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером M, в которой конусообразный направляющий элемент является полым и делит путь потока воздуха мундштука на расположенную дальше по ходу потока камеру для потока воздуха, расположенную внутри полого конусообразного направляющего элемента, и расположенную раньше по ходу потока камеру для потока воздуха, окружающую полый конусообразный направляющий элемент.

Пример O: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером N, в которой полый конусообразный направляющий элемент содержит один или более проемов, расположенных с возможностью соединять по текучей среде расположенную раньше по ходу потока камеру для потока воздуха и расположенную дальше по ходу потока камеру для потока воздуха.

Пример P: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером N или Примером O, в которой основание полого конусообразного направляющего элемента содержит проем, выполненный как выпускной порт для потока воздуха.

Пример Q: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из примеров N-P, в которой вспомогательный нагревательный элемент находится в расположенной раньше по ходу потока камере для потока воздуха.

Пример R: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в которой основной блок содержит часть для хранения жидкости, содержащую жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и при этом основной нагревательный элемент выполнен с возможностью нагревания жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Пример S: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером R, в которой основной блок содержит основной корпус и заменяемый картридж,

причем основной корпус содержит управляющую электронику и источник питания; и

картридж содержит основной нагревательный элемент и часть для хранения жидкости;

при этом мундштук присоединен к картриджу и при этом картридж присоединен к основному корпусу.

Пример T: Мундштук для системы, генерирующей аэрозоль, в соответствии с любым из предыдущих примеров.

Пример U: Мундштук в соответствии с Примером T, причем мундштук является заменяемым.

Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применены к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.

Настоящее изобретение будет далее описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:

на Фиг. 1 показана система, генерирующая аэрозоль, в разобранной конфигурации;

на Фиг. 2 показана собранная система, генерирующая аэрозоль; и

на Фиг. 3 показана часть собранной системы, генерирующей аэрозоль.

На Фиг. 1 показано сечение системы, генерирующей аэрозоль, имеющей в целом цилиндрическую форму, содержащей заменяемый мундштук 10 и основной блок 40, в разобранной конфигурации.

Заменяемый мундштук 10 содержит вспомогательный нагревательный элемент 12. Вспомогательный нагревательный элемент 12 может представлять собой резистивный нагревательный элемент, например катушку или проволоку или компоновку из электрически проводящих дорожек на изолирующей подложке. Заменяемый мундштук 10 содержит впуски 14 для воздуха и открытую часть 16 камеры. Заменяемый мундштук 10 содержит полый элемент. В показанном варианте реализации полый элемент представляет собой полый трубчатый элемент 18. Однако полый трубчатый элемент может также иметь другую форму, например, полого усеченного конуса или полого кубоида, при условии, что путь потока воздуха (описанный ниже) не будет заблокирован. Полый трубчатый элемент 18 содержит коническую концевую часть 20, впускное отверстие 22 трубки и выпускное отверстие 24 трубки. Выпускное отверстие 24 трубки напрямую сообщается по текучей среде с кольцевой камерой 26 гомогенизации. Вспомогательный нагревательный элемент 12 расположен внутри камеры 26 гомогенизации.

Мундштук 10 дополнительно содержит конусообразный направляющий элемент 28 с проемами 30. Продольная ось конусообразного направляющего элемента 28 расположена параллельно продольной оси системы, генерирующей аэрозоль. Основание конусообразного направляющего элемента 28 обращено к проксимальному концу системы, генерирующей аэрозоль. Конусообразный направляющий элемент 28 представляет собой полый элемент, окружающий пустое внутреннее пространство 32.

Соответственно, полый конусообразный направляющий элемент 28 делит путь потока воздуха мундштука 10 на расположенную дальше по ходу потока камеру для потока воздуха, расположенную в полом конусообразном направляющем элементе 28, и расположенную раньше по ходу потока камеру для потока воздуха, окружающую полый конусообразный элемент 28, причем внутренне пространство 32 полого конусообразного элемента 28 представляет собой расположенную дальше по ходу потока камеру для потока воздуха, и при этом камера 26 гомогенизации представляет собой расположенную раньше по ходу потока камеру для потока воздуха.

Камера 26 гомогенизации сообщается по текучей среде с внутренним пространством 32 полого конусообразного элемента 28 через проемы 30. Основание конусообразного элемента 28 образует выпуск 34 для воздуха для осуществления вдыхания пользователем.

Как видно в верхней части Фиг. 1, в мундштуке 10 не образован непрерывный путь потока воздуха между впускным отверстием 14 для воздуха и выпускным концом 34. Это обусловлено тем, что открытый дистальный конец мундштука 10 (см. пунктирную линию на нижнем конце мундштука 10 на Фиг. 1) не создает ограниченный канал для воздуха от впусков 14 для воздуха до внутренней части полого трубчатого элемента 18.

Основной блок 40 представляет собой устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее секцию 42 картриджа и нагрева и секцию 70 питания и управления. Секция 42 картриджа и нагрева и секция 70 питания и управления могут быть выполнены с возможностью разъединения или могут быть образованы как выполненный за одно целое основной блок 40.

Секция 42 картриджа и нагрева содержит часть 44 для хранения жидкости, заполненную жидким субстратом, образующим аэрозоль. Часть 44 для хранения жидкости соосно окружает трубчатую полость 46 с открытым проксимальным концом 48. Внутренний диаметр трубчатой полости 46 больше, чем внешний диаметр трубчатого элемента 18 мундштука 10.

Секция 42 картриджа и нагрева содержит основной нагревательный элемент для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Основной нагревательный элемент содержит керамический основной корпус 50 нагревателя, соединенный с электрическим сопротивлением 52 и электрическими контактами 54. Керамический основной корпус 50 нагревателя представляет собой пористый керамический компонент, сообщающийся по текучей среде с жидким субстратом, образующим аэрозоль, содержащимся в части 44 для хранения жидкости. Зона 56 аэрозолизации размещена в чашеобразной полости, которая окружена керамическим основным корпусом 50 нагревателя. Далее, предусмотрены напрессованные уплотнения 58, 60 для установки основного нагревательного элемента с защитой от протечек.

Секция 70 питания и управления содержит контроллер 72 и батарею 74. Контроллер 72 электрически соединен с обоими контактами 54 основного нагревательного элемента и батареи 74. Дополнительные контакты (не показаны) предусмотрены для электрического соединения контроллера 72 со вспомогательным нагревательным элементом 12, когда мундштук 10 присоединен к основному блоку 40.

Когда основной нагревательный элемент активирован, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, впитанный в пористый керамический компонент 50, испаряется. Испаренный субстрат, образующий аэрозоль, смешивается с окружающий воздухом с образованием аэрозоля. Для этой цели образован путь потока воздуха внутри собранной системы, генерирующей аэрозоль.

На Фиг. 2 показано сечение системы, генерирующей аэрозоль, представленной на Фиг. 1, в собранной конфигурации, в которой заменяемый мундштук 10 присоединен к основному блоку 40.

В собранной конфигурации мундштук 10 окружает секцию 42 картриджа и нагрева основного блока 40 и фрикционно взаимодействует с ней. В полностью собранном положении образуется ограниченный путь потока воздуха между соответствующими структурными компонентами мундштука 10 и секции 42 картриджа и нагрева основного блока 40, имеющими взаимодополняющие геометрические формы. Путь потока воздуха проходит от впусков 14 для воздуха до зоны 56 аэрозолизации основного нагревательного элемента, и далее от зоны 56 аэрозолизации к выпуску 34 для воздуха.

Когда пользователь делает затяжку на выпускном конце 34 мундштука 10, создается поток воздуха от впускных отверстий 14 для воздуха к зоне 56 аэрозолизации, где втягиваемый воздух смешивается с распыленным субстратом, образующим аэрозоль. При образовании аэрозоля смесь перемещается к выпуску 34 для воздуха, где ее вдыхает пользователь. Путь потока воздуха показан более подробно на Фиг. 3.

На Фиг. 3 показано сечение части системы, генерирующей аэрозоль, представленной на Фиг. 2, в собранной конфигурации, в которой заменяемый мундштук 10 присоединен к секции 42 картриджа и нагрева основного блока 40.

Когда пользователь делает затяжку на выпуске 34 для воздуха мундштука 10, возникает поток воздуха. Окружающий воздух 62 поступает через впуски 14 для воздуха в первую часть пути потока воздуха, образованную между стенками 64 мундштука 10 и стенками 66 секции 42 картриджа и нагрева. Затем воздух 62 проходит вдоль второй части пути потока воздуха, образованной между стенками 18, 20 мундштука 10 и стенками части 44 для хранения жидкости в направлении зоны 56 аэрозолизации. Втягиваемый воздух смешивается в зоне 56 аэрозолизации с распыленным субстратом, образующим аэрозоль, с формированием аэрозоля 68. Аэрозоль 68 перемещается через впускное отверстие 22 трубки в полый трубчатый элемент 18, имеющий коническую концевую часть 20. Аэрозоль 68 далее перемещается в кольцевую камеру 26 гомогенизации. Кольцевая камера 26 гомогенизации дает возможность образования турбулентного потока воздуха, создающего хорошие условия для гомогенизации аэрозоля 68.

Затем смесь 68 поступает через проемы 30 во внутреннее пространство 32 конусообразного направляющего элемента 28 и в конечном итоге выходит из мундштука 10 через выпуск 34 для воздуха для вдыхания пользователем. Проемы 30 расположены асимметрично или нерегулярно для дополнительного усиления турбулентности и гомогенизации во внутреннем пространстве 32.

Когда система, генерирующая аэрозоль, используется в условиях с комнатной температурой, т. е. около 20 градусов по Цельсию, может иметь место небольшая тенденция к нежелательной избыточной конденсации аэрозоля 68 и образованию капель в камере 26 гомогенизации.

Однако в холодных условиях, например, зимой на улице, когда температура может быть около нуля градусов по Цельсию, нежелательная избыточная конденсация аэрозоля 68 и образование капель в камере 26 гомогенизации могут быть проблемой.

Для компенсации этих низких температур может быть активирован вспомогательный нагревательный элемент 12. За счет этого температура в камере 26 гомогенизации может быть повышена для уменьшения или предотвращения нежелательной избыточной конденсации аэрозоля 68 и образования капель.

Дополнительно конусообразная форма направляющего элемента 28 может способствовать направлению конденсированных капель, которые были образованы в камере 26 гомогенизации, обратно к основному нагревательному элементу, где капли могут быть нагреты для испарения. Этот эффект может быть дополнительно усилен, когда внешняя поверхность конусообразного направляющего элемента 28 содержит гидрофобный материал.

Наконец, вспомогательный нагревательный элемент 12 также может нагреть внешние стенки мундштука 10 с обеспечением приятного ощущения для пользователя, касающегося мундштука губами, особенно при использовании системы, генерирующей аэрозоль, в холодных условиях.

Claims (20)

1. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая основной блок и мундштук,

причем основной блок содержит основной нагревательный элемент для нагревания субстрата, образующего аэрозоль;

при этом мундштук содержит путь потока воздуха и вспомогательный нагревательный элемент,

причем основной нагревательный элемент и вспомогательный нагревательный элемент выполнены с возможностью раздельного управления ими, и при этом система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит

датчик температуры; и

контроллер, электрически соединенный с датчиком температуры и вспомогательным нагревательным элементом,

причем контроллер выполнен с возможностью активирования вспомогательного нагревательного элемента в зависимости от температуры, регистрируемой датчиком температуры, и

при этом датчик температуры представляет собой датчик окружающей температуры.

2. Система, генерирующая аэрозоль, по п.1, отличающаяся тем, что мундштук является заменяемым.

3. Система, генерирующая аэрозоль, по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вспомогательный нагревательный элемент выполнен с возможностью нагрева по меньшей мере части пути потока воздуха мундштука, предпочтительно, при этом вспомогательный нагревательный элемент расположен внутри пути потока воздуха мундштука.

4. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что вспомогательный нагревательный элемент представляет собой резистивный нагревательный элемент.

5. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что мундштук содержит направляющий элемент, расположенный в пути потока воздуха мундштука, причем направляющий элемент выполнен с возможностью направлять жидкие компоненты, конденсирующиеся из потока воздуха, в направлении к основному нагревательному элементу.

6. Система, генерирующая аэрозоль, по п.5, отличающаяся тем, что поверхность направляющего элемента содержит гидрофобный материал.

7. Система, генерирующая аэрозоль, по п.5 или 6, отличающаяся тем, что направляющий элемент является конусообразным, и при этом вершина конусообразного направляющего элемента обращена в направлении к основному нагревательному элементу.

8. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп.5-7, отличающаяся тем, что направляющий элемент является конусообразным, причем продольная ось конусообразного направляющего элемента расположена параллельно продольной оси системы, генерирующей аэрозоль, причем основание конусообразного направляющего элемента направлено к проксимальному концу системы, генерирующей аэрозоль, и при этом конусообразный направляющий элемент является полым и делит путь потока воздуха мундштука на расположенную дальше по ходу потока камеру для потока воздуха, расположенную внутри конусообразного направляющего элемента, и расположенную раньше по ходу потока камеру для потока воздуха, окружающую полый конусообразный направляющий элемент.

9. Система, генерирующая аэрозоль, по п.8, отличающаяся тем, что полый конусообразный направляющий элемент содержит один или более проемов, расположенных с возможностью соединять по текучей среде расположенную раньше по ходу потока камеру для потока воздуха и расположенную дальше по ходу потока камеру для потока воздуха.

10. Система, генерирующая аэрозоль, по п.8 или 9, отличающаяся тем, что основание полого конусообразного направляющего элемента содержит проем, выполненный как выпускной порт для потока воздуха.

11. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп.8-10, отличающаяся тем, что вспомогательный нагревательный элемент находится внутри расположенной раньше по ходу потока камеры для потока воздуха.

12. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что основной блок содержит часть для хранения жидкости, содержащую жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и при этом основной нагревательный элемент выполнен с возможностью нагревания жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

13. Мундштук для системы, генерирующей аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов.