UA119666C2 - Субстрат, що утворює аерозоль, і система подачі аерозолю - Google Patents

Abstract

Описаний субстрат, що утворює аерозоль, для застосування в комбінації з індукційним нагрівальним пристроєм. Субстрат, що утворює аерозоль, містить твердий матеріал, виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль при нагріванні субстрату, що утворює аерозоль, і щонайменше перший матеріал струмоприймача для нагрівання субстрату, що утворює аерозоль. Перший матеріал струмоприймача розташований у тепловій близькості від твердого матеріалу. Субстрат, що утворює аерозоль, додатково містить щонайменше другий матеріал струмоприймача, який має другу температуру Кюрі, яка нижча за задану максимальну температуру нагрівання першого матеріалу струмоприймача. Також описана система подачі аерозолю.

Description

Даний винахід відноситься до субстрату, що утворює аерозоль, для застосування в комбінації з індукційним нагрівальним пристроєм. Винахід також відноситься до системи подачі аерозолю.

З рівня техніки відомі системи подачі аерозолю, які включають субстрат, що утворює аерозоль, та індукційний нагрівальний пристрій. Індукційний нагрівальний пристрій містить індукційне джерело, яке створює змінне електромагнітне поле, яке викликає вихровий струм, що генерує тепло, у матеріалі струмоприймача. Матеріал струмоприймача перебуває в тепловій близькості від субстрату, що утворює аерозоль. Нагрітий матеріал струмоприймача у свою чергу нагріває субстрат, що утворює аерозоль, який містить матеріал, виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль. У відомому рівні техніки був описаний ряд варіантів здійснення субстратів, що утворюють аерозоль, які припустимо визначають підходяще нагрівання субстрату, що утворює аерозоль.

Таким чином, необхідно забезпечити те, що тільки відповідні субстрати, що утворюють аерозоль, можуть бути застосовані в комбінації з конкретним індукційним нагрівальним пристроєм.

Відповідно до одного аспекту винаходу передбачений субстрат, що утворює аерозоль, для застосування в комбінації з індукційним нагрівальним пристроєм. Субстрат, що утворює аерозоль, містить твердий матеріал, виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль при нагріванні субстрату, що утворює аерозоль, і щонайменше перший матеріал струмоприймача для нагрівання субстрату, що утворює аерозоль. Перший матеріал струмоприймача розташований у тепловій близькості від твердого матеріалу.

Субстрат, що утворює аерозоль, додатково містить щонайменше другий матеріал струмоприймача, який має другу температуру Кюрі, яка нижча за задану максимальну температуру нагрівання першого матеріалу струмоприймача.

Задана максимальна температура нагрівання першого матеріалу струмоприймача може являти собою першу температуру Кюрі. Після нагрівання та досягнення першим матеріалом струмоприймача своєї першої температури Кюрі відбувається зворотня зміна його магнітних властивостей з феромагнітної фази в парамагнітну фазу. Дану зміну фази може бути виявлено й індукційне нагрівання припинено. Завдяки припиненню нагрівання, перший матеріал

Зо струмоприймача знов охолоджується до температури, при якій стається зміна його магнітних властивостей з парамагнітної фази в феромагнітну фазу. Дана зміна фази може бути виявлена, й індукційне нагрівання може бути знову розпочато. Альтернативно, максимальна температура нагрівання першого матеріалу струмоприймача може відповідати заданій температурі, якою можна керувати в електронному вигляді. Перша температура Кюрі першого матеріалу струмоприймача в такому разі може бути вищою за максимальну температуру нагрівання.

Оскільки перший матеріал струмоприймача передбачений для відповідного нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, з метою забезпечення можливості твердого матеріалу вивільняти леткі сполуки, які можуть утворювати аерозоль, другий матеріал струмоприймача може бути застосований для ідентифікації відповідного субстрату, що утворює аерозоль. Другий матеріал струмоприймача має другу температуру Кюрі яка є нижчою за максимальну температуру нагрівання першого матеріалу струмоприймача. При нагріванні субстрату, що утворює аерозоль, другий матеріал струмоприймача досягає своєї другої температури Кюрі перед досягненням першим матеріалом струмоприймача його максимальної температури нагрівання. По досягненню другим матеріалом струмоприймача своєї другої температури Кюрі відбувається зворотня зміна його магнітних властивостей з феромагнітної фази в парамагнітну фазу. Внаслідок цього зникають втрати на гістерезис другого матеріалу струмоприймача. Дана зміна магнітних властивостей другого матеріалу струмоприймача може бути виявлена за допомогою електронної схеми, яка може бути вбудована в індукційний нагрівальний пристрій.

Виявлення зміни магнітних властивостей може бути виконано, наприклад, шляхом кількісного вимірювання зміни частоти коливань коливального контуру, з'єднаного з індукційною котушкою індукційного нагрівального пристрою, або, наприклад, шляхом якісного визначення того, чи сталася зміна частоти коливань або індукційного струму в конкретний інтервал часу від активації індукційного нагрівального пристрою. При виявленні очікуваної кількісної або якісної зміни спостережуваної фізичної величини індукційне нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, може бути подовжене до тих пір, поки перший матеріал струмоприймача не досягне своєї максимальної температури нагрівання, з метою отримання необхідної кількості аерозолю.

Якщо очікувана кількісна або якісна зміна спостережуваної фізичної величини не відбувається, субстрат, що утворює аерозоль, може бути ідентифікований як відмінний від первинного, й індукційне нагрівання може бути припинено.

Субстрат, що утворює аерозоль, відповідно до винаходу забезпечує ідентифікацію відмінних від первинних продуктів, що може викликати проблеми при застосуванні в комбінації з конкретним індукційним нагрівальним пристроєм. Таким чином, можна запобігти негативному впливу на індукційний нагрівальний пристрій. Також, шляхом виявлення відмінних від первинних субстратів, що утворюють аерозоль, можуть бути попереджені отримання й доставка відмінних від зумовлених аерозолів споживачу.

Субстрат, що утворює аерозоль, переважно є твердим матеріалом, виконаним з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль. Термін "твердий", використовуваний у даному документі, охоплює тверді матеріали, напівтверді матеріали й навіть рідкі компоненти, які можуть бути передбачені на матеріалі носія. Леткі сполуки вивільняються шляхом нагрівання субстрату, що утворює аерозоль. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити нікотин. Нікотиновмісний субстрат, що утворює аерозоль, може бути матрицею з солі нікотину. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити матеріал рослинного походження. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити тютюн, і переважно тютюновмісний матеріал містить леткі смакоароматичні сполуки тютюну, які вивільняються із субстрату, що утворює аерозоль, при нагріванні. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити гомогенізований тютюновий матеріал. Гомогенізований тютюновий матеріал може бути утворений за допомогою агломерації тютюну у вигляді часток. Субстрат, що утворює аерозоль, у якості альтернативи може містити матеріал, що не містить тютюну. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити гомогенізований матеріал рослинного походження.

Субстрат, що утворює аерозоль, може містити щонайменше одну речовину для утворення аерозолю. Речовина для утворення аерозолю може бути будь-якою придатною відомою сполукою або сумішшю сполук, які при застосуванні сприяють утворенню щільного та стійкого аерозолю і які при робочій температурі Індукційного нагрівального пристрою, по суті, мають стійкість до термічної деградації. Придатні речовини для утворення аерозолю добре відомі з рівня техніки та включають без обмеження: багатоатомні спирти, такі як три етиленгліколь, 1,3- бутандіол і гліцерин; естери багатоатомних спиртів, такі як гліцерол моно-, ді- або триацетат; та аліфатичні естери моно-, ди- або полікарбонових кислот, такі як диметилдодекандісат і диметилтетрадекандіоат. Особливо переважними речовинами для утворення аерозолю є

Ко) багатоатомні спирти або їхні суміші, такі як триетиленгліколь, 1,3-бутандіол і, найбільш переважно, гліцерин.

Субстрат, що утворює аерозоль, може містити інші добавки й інгредієнти, такі як ароматизатори. Субстрат, що утворює аерозоль, переважно містить нікотин і щонайменше одну речовину для утворення аерозолю. В особливо переважному варіанті здійснення речовина для утворення аерозолю є гліцерином. Матеріали струмоприймача, що перебувають у тепловій близькості від субстрату, що утворює аерозоль, дозволяють більш ефективне нагрівання, і, таким чином, можуть бути досягнуті більш високі робочі температури. Більш високі робочі температури дозволяють застосування гліцерину як речовини для утворення аерозолю, яка надає поліпшений аерозоль у порівнянні з речовинами для утворення аерозолю, що використовуються у відомих системах.

В іншому варіанті здійснення винаходу субстрат, що утворює аерозоль, додатково містить щонайменше третій матеріал струмоприймача, що має третю температуру Кюрі. Третя температура Кюрі третього матеріалу струмоприймача й друга температура Кюрі другого матеріалу струмоприймача відрізняються одна від одної і становлять нижче максимальної температури нагрівання першого матеріалу струмоприймача. Шляхом забезпечення субстрату, що утворює аерозоль, другим і третім матеріалом струмоприймача, що мас першу й другу температуру Кюрі, які є нижчими за максимальну температуру нагрівання першого матеріалу струмоприймача, може бути отримана навіть ще більш точніша ідентифікація субстрату, що утворює аерозоль. Індукційний нагрівальний пристрій може бути оснащений відповідною електронною схемою, яка виконана з можливістю виявлення двох очікуваних послідовностей кількісної або якісної змін спостережуваної фізичної величини. При виявленні електронною схемою очікуваних двох послідовних кількісної або якісної змін спостережуваної фізичної величини, індукційне нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, і, таким чином, отримання аерозолю можуть бути подовжені. Якщо очікувані дві послідовні кількісна або якісна зміни спостережуваної фізичної величини не виявлені, встановлений субстрат, що утворює аерозоль, може бути ідентифікований як відмінний від первинного, й індукційне нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, може бути припинено.

У варіанті здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який містить другий і третій матеріали струмоприймача, друга температура Кюрі другого матеріалу струмоприймача може бо бути щонайменше на 20"С нижче третьої температури Кюрі третього матеріалу струмоприймача. Ця відмінність температур Кюрі другого і третього матеріалів струмоприймача може сприяти виявленню змін магнітних властивостей другого і третього матеріалів струмоприймача, відповідно, при досягненні ними своїх відповідних другої і третьої температур

Кюрі.

В іншому варіанті здійснення субстрату, що утворює аерозоль, друга температура Кюрі другого матеріалу струмоприймача складає від 15 95 до 40 95 від максимальної температури нагрівання першого матеріалу струмоприймача. Друга температура Кюрі другого матеріалу струмоприймача є доволі низькою, процес ідентифікації може бути здійснений на ранньому етапі індукційного нагрівання субстрату, що утворює аерозоль. Таким чином, можна зберегти енергію в разі ідентифікації відмінного від первинного субстрату, що утворює аерозоль.

В додатковому варіанті здійснення субстрату, що утворює аерозоль, відповідно до винаходу максимальна температура нагрівання першого матеріалу струмоприймача може бути вибрана таким чином, що при індукційному нагріванні загальна середня температура субстрату, що утворює аерозоль, не перевищує 240 "С. Загальна середня температура субстрату, що утворює аерозоль, у цьому випадку визначається як арифметичне середнє ряду вимірювань температури в центральних областях і в периферійних областях субстрату, що утворює аерозоль. За допомогою попереднього визначення максимуму для загальної середньої температури субстрат, що утворює аерозоль, може бути створений з урахуванням оптимального отримання аерозолю.

В іншому варіанті здійснення субстрату, що утворює аерозоль, максимальна температура нагрівання першого матеріалу струмоприймача вибрана таким чином, щоб не перевищувати 370 С, для запобігання локальному перегріву субстрату, що утворює аерозоль, що містить твердий матеріал, який виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати, аерозоль. Слід зазначити, що максимальна температура нагрівання першого матеріалу струмоприймача необов'язково повинна відповідати його першій температурі Кюрі.

Якщо максимальною температурою нагрівання першого матеріалу струмоприймача можна керувати, наприклад, в електронному вигляді, перша температура Кюрі першого матеріалу струмоприймача може бути вища за його максимальну температуру нагрівання.

Основна функція другого матеріалу струмоприймача й необов'язково третього матеріалу

Зо струмоприймача полягає в забезпеченні ідентифікації відповідних субстратів, що утворюють аерозоль. Основне виділення тепла здійснено першим матеріалом струмоприймача. Таким чином, у варіанті здійснення субстрату, що утворює аерозоль, кожний з другого і третього матеріалів струмоприймача може мати концентрацію за вагою, яка є нижчою за концентрацію за вагою першого матеріалу струмоприймача. Таким чином, кількість першого матеріалу струмоприймача всередині матеріалу, що утворює аерозоль, можна підтримувати на достатньо високому рівні для забезпечення належного нагрівання й отримання аерозолю.

Перший матеріал струмоприймача, другий матеріал струмоприймача й необов'язково третій матеріал струмоприймача, відповідно, можуть мати одну з конфігурацій у вигляді часток, або у вигляді ниток, або у вигляді сітки. Різні геометричні конфігурації першого, другого і необов'язково третього матеріалів струмоприймача можуть бути об'єднані одна з одною, тим самим покращуючи гнучкість щодо розташування матеріалів струмоприймача всередині субстрату, що утворює аерозоль, з метою оптимізації виділення тепла і функції ідентифікації, відповідно. За допомогою наявності різних геометричних конфігурацій перший матеріал струмоприймача, другий і необов'язково третій матеріал струмоприймача можуть бути створені для своїх конкретних завдань, та вони можуть бути розташовані усередині субстрату, що утворює аерозоль, конкретним чином для оптимізації отримання аерозолю та функції ідентифікації, відповідно.

У ще одному варіанті здійснення субстрату, що утворює аерозоль, другий і необов'язково третій матеріал струмоприймача можуть бути розташовані у периферійних областях субстрату, що утворює аерозоль. При розташуванні в периферійних областях під час індукційного нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, індукційне поле може досягати другого і необов'язково третього матеріалу струмоприймача практично безперешкодно, що, таким чином, призводить в результаті до дуже швидкої відповіді другого і необов'язково третього матеріалів струмоприймача.

В іншому варіанті здійснення субстрат, що утворює аерозоль, може бути прикріплений до мундштука, який необов'язково містить штранг фільтра. Субстрат, що утворює аерозоль, і мундштук утворюють структурне ціле. Щоразу при застосуванні нового субстрату, що утворює аерозоль, для генерування аерозолю, для користувача автоматично передбачається новий мундштук. Це повинно бути оцінено, зокрема, з точки зору гігієни. Необов'язково, мундштук може бути оснащений штрангом фільтра, який може бути вибраний відповідно до певного вмісту субстрату, що утворює аерозоль.

У ще одному варіанті здійснення винаходу субстрат, що утворює аерозоль, може мати в цілому циліндричну форму й бути оточений трубчастою оболонкою, такою як, наприклад, зовнішня обгортка. Трубчаста оболонка, така як, наприклад, зовнішня обгортка, може сприяти стабілізації форми субстрату, що утворює аерозоль, і запобіганню випадковому розпаду твердого матеріалу, який виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль, і першого й другого, та необов'язково третього матеріалів струмоприймача.

Система подачі аерозолю відповідно до винаходу містить індукційний нагрівальний пристрій й субстрат, що утворює аерозоль, відповідно до кожного з описаних варіантів здійснення. Така система подачі аерозолю забезпечує надійну ідентифікацію субстрату, що утворює аерозоль.

Відмінні від первинних продукти, які можуть викликати проблеми при застосуванні в комбінації з конкретним індукційним нагрівальним пристроєм, можуть бути ідентифіковані та відкинуті індукційним нагрівальним пристроєм. Таким чином, можна запобігти негативному впливу на індукційний нагрівальний пристрій. Також, шляхом виявлення відмінних від первинних субстратів, що утворюють аерозоль, можуть бути попереджені отримання й доставка відмінних від зумовлених аерозолів споживачу.

У варіанті здійснення системи подачі аерозолю індукційний нагрівальний пристрій може бути передбачений з електронною схемою керування, яка пристосована для виявлення другого і необов'язково третього матеріалів струмоприймача, які досягли своїх відповідних другої і третьої температур Кюрі. При досягненні їхніх другої і третьої температур Кюрі відбувається оборотна зміна магнітних властивостей другого і необов'язково третього матеріалів струмоприймача з феромагнітної фази в парамагнітну фазу. Внаслідок цього зникають втрати на гістерезис другого та необов'язково третього матеріалу струмоприймача. Дана зміна магнітних властивостей другого та необов'язково третього матеріалу струмоприймача може бути виявлена за допомогою електронної схеми, яка може бути вбудована в індукційний нагрівальний пристрій. Виявлення може бути виконано, наприклад, шляхом кількісного вимірювання зміни частоти коливань коливального контуру, з'єднаного з індукційною котушкою індукційного нагрівального пристрою, або, наприклад, шляхом якісного визначення того, чи сталася зміна частоти коливань або індукційного струму в конкретний інтервал часу від активації індукційного нагрівального пристрою. У випадку, коли субстрат, що утворює аерозоль, містить другий і третій матеріали струмоприймача, мають бути виявлені дві очікувані послідовні кількісна або якісна зміни спостережуваної фізичної величини. При виявленні очікуваної кількісної або якісної зміни спостережуваної фізичної величини індукційне нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, може бути подовжено з метою отримання необхідної кількості аерозолю.

Якщо очікувана зміна спостережуваної фізичної величини не виявлена, субстрат, що утворює аерозоль, може бути ідентифікований як відмінний від первинного, і його індукційне нагрівання може бути припинено.

У додатковому варіанті здійснення системи подачі аерозолю індукційний нагрівальний пристрій може бути передбачений з індикатором, який може бути активований при виявленні другого і необов'язково третього матеріалів струмоприймача, які досягли своїх другої і третьої температур Кюрі. Індикатор може являти собою, наприклад, акустичний або оптичний індикатор.

В одному варіанті здійснення системи подачі аерозолю оптичний індикатор являє собою ГЕО, який може бути передбачений на корпусі індукційного нагрівального пристрою. Таким чином, при виявленні відмінного від первинного субстрату, що утворює аерозоль, наприклад, червоне світло може вказувати на відмінний від первинного продукт.

Вищеописані варіанти здійснення субстрату, що утворює аерозоль, і системи подачі аерозолю стануть більш очевидними з наступного докладного опису з посиланням на прикладені схематичні зображення, які представлені без дотримання масштабу, на яких: на фіг. 1 показано систему подачі аерозолю, яка містить індукційний нагрівальний пристрій й субстрат, що утворює аерозоль, вставлений у пристрій; на фіг. 2 показано перший варіант здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який містить перший матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді часток і другий матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді часток; на фіг. З показано другий варіант здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який містить перший матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді часток і другий та третій матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді часток;

на фіг. 4 показано третій варіант здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який містить перший матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді ниток і другий та третій матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді часток; і на фіг. 5 показано інший варіант здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який містить перший матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді сітки і другий матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді часток.

Індукційне нагрівання є відомим явищем, описаним законом індукції Фарадея й законом

Ома. Більш конкретно, закон індукції Фарадея стверджує, що якщо в провіднику змінюється магнітна індукція, то в провіднику створюється змінне електричне поле. Оскільки дане електричне поле створюється в провіднику, струм, відомий як вихровий струм, буде протікати в провідник відповідно до закону Ома. Вихровий струм буде генерувати тепло, пропорційне щільності струму й опору провідника. Провідник, який може бути індукційно нагрітий, відомий як матеріал струмоприймача. Даний винахід застосовує індукційний нагрівальний пристрій, обладнаний джерелом індукційного нагрівання, таким як, наприклад, індукційна котушка, яка виконана з можливістю генерування змінного електромагнітного поля із джерела змінного струму, такого як ГС-ланцюг. Вихрові струми, що генерують тепло, створюються в матеріалі струмоприймача, який перебуває в тепловій близькості від твердого матеріалу, який виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль при нагріванні субстрату, що утворює аерозоль, і який утримується в субстраті, що утворює аерозоль. Термін "твердий", використовуваний у даному документі, охоплює тверді матеріали, напівтверді матеріали й навіть рідкі компоненти, які можуть бути передбачені на матеріалі носія. Основними механізмами теплопередачі від матеріалу струмоприймача до твердого матеріалу є провідність, випромінювання й можливо конвекція.

На схематичній фіг. 1 наведений як приклад варіант здійснення системи подачі аерозолю відповідно до винаходу в цілому позначений номером позиції 100. Система 100 подачі аерозолю містить індукційний нагрівальний пристрій 2 й пов'язаний з ним субстрат 1, що утворює аерозоль. Індукційний нагрівальний пристрій 2 може містити подовжений трубчастий корпус 20, що має камеру 21 для акумулятора для розміщення акумулятора 22 або батареї, і камеру 23 нагрівання. Камера 23 нагрівання може бути оснащена джерелом індукційного нагрівання, яке, як показано в зображеному наведеному як приклад варіанті здійснення, може бути представлено індукційною котушкою 31, яка електрично з'єднана з електронною схемою 32. Електронна схема 32 може бути, наприклад, надана на друкованій платі 33, яка розмежовує осьове подовження камери 23 нагрівання. Електроживлення, необхідне для індукційного нагрівання, надається акумулятором 22 або батареєю, яка розміщена в камері 21 для акумулятора і яка електрично з'єднана з електронною схемою 32. Камера 23 нагрівання має внутрішній поперечний переріз, так що субстрат 1, що утворює аерозоль, може втримуватися в ній з можливістю вивільнення й може бути легко вилучений або замінений іншим субстратом 1, що утворює аерозоль, при необхідності.

Субстрат 1, що утворює аерозоль, може мати в цілому циліндричну форму й може бути оточений трубчастою оболонкою 15, такою як, наприклад, зовнішня обгортка. Трубчаста оболонка 15, така як, наприклад, зовнішня обгортка, може сприяти стабілізації форми субстрату 1, що утворює аерозоль, і запобіганню випадкової втрати вмісту субстрату 1, що утворює аерозоль. Як показано в наведеному як приклад варіанті здійснення системи 100 подачі аерозолю за фіг. 1, субстрат 1, що утворює аерозоль, може бути з'єднано з мундштуком 16, який разом із субстратом 1, що утворює аерозоль, вставленим у камеру 23 нагрівання, щонайменше частково виступає з камери 23 нагрівання. Мундштук 16 може містити штранг 17 фільтра, який може бути вибраний відповідно до вмісту субстрату 1, що утворює аерозоль.

Субстрат 1, що утворює аерозоль, і мундштук 16 можуть бути зібрані для утворення структурного цілого. Щоразу, коли необхідно застосовувати новий субстрат 1, що утворює аерозоль, у комбінації з індукційним нагрівальним пристроєм 2, користувач автоматично забезпечується новим мундштуком 16, що може бути високо оцінено з точки зору гігієни.

Як показано в якості прикладу на фіг. 1, індукційна котушка 31 може бути розташована в периферійній області камери 23 нагрівання поблизу корпуса 20 індукційного нагрівального пристрою 2. Обмотки індукційної котушки 31 охоплюють вільний простір камери 23 нагрівання, яка виконана з можливістю розміщення субстрату 1, що утворює аерозоль. Субстрат 1, що утворює аерозоль, може бути вставлений у даний вільний простір камери 23 нагрівання з відкритого кінця трубчастого корпуса 20 індукційного нагрівального пристрою 2 доти, поки він не досягне упора, який може бути надано усередині камери 23 нагрівання. Упор може бути представлений щонайменше однією опорою, що виступає з внутрішньої стінки трубчастого бо корпуса 20, або він може бути представлений друкованою платою 33, яка по осі розмежовує камеру 23 нагрівання, як показано на фіг. 1. Вставлений субстрат 1, що утворює аерозоль, може втримуватися з можливістю вивільнення усередині камери 23 нагрівання, наприклад, кільцевою ущільнювальною прокладкою 26, яка може бути надана поблизу відкритого кінця трубчастого корпуса 20. Трубчастий корпус 20 індукційного нагрівального пристрою 2 може бути оснащений індикатором (не показаний на фіг. 1), переважно ГЕО, яким можна керувати за допомогою електронної схеми 32 і який виконаний з можливістю вказування конкретних станів системи 100 подачі аерозолю.

Субстрат 1, що утворює аерозоль, і факультативний мундштук 16 з факультативним штрангом 17 фільтра є проникними для повітря. Індукційний нагрівальний пристрій 2 може містити ряд вентиляційних отворів 24, які можуть бути розподілені уздовж трубчастого корпуса 20. Повітряні канали 34, які можуть бути надано в друкованій платі 33, забезпечують потік повітря з вентиляційних отворів 24 у субсфат 1, що утворює аерозоль. Слід зазначити, що в альтернативних варіантах здійснення індукційного нагрівального пристрою 2 друкована плата 33 може бути відсутньою, так що повітря з вентиляційних отворів 24 у трубчастому корпусі 20 може досягати субстрату 1, що утворює аерозоль, практично безперешкодно. Індукційний нагрівальний пристрій 2 може бути обладнаний датчиком потоку повітря (не показаний на фіг. 1) для активації електронної схеми 32 і індукційної котушки 31 при виявленні надхідного повітря.

Датчик потоку повітря може бути, наприклад, наданий поблизу одного з вентиляційних отворів 24 або одного з повітряних каналів 34 друкованої плати 33. Таким чином, користувач може зробити затяжку через мундштук 16 для ініціації індукційного нагрівання субстрату 1, що утворює аерозоль. При нагріванні аерозоль, який вивільняється твердим матеріалом, що втримуються в субстраті 1, що утворює аерозоль, може вдихатися разом з повітрям, яке всмоктується через субстрат 1, що утворює аерозоль.

На фіг. 2 схематично показаний перший варіант здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який у цілому позначений номером позиції 1. Субстрат 1, що утворює аерозоль, може містити в цілому трубчасту оболонку 15, таку як, наприклад, зовнішня обгортка. Трубчаста оболонка 15 може бути виготовлена з матеріалу, який у значній мірі не перешкоджає електромагнітному полю, що досягає вмісту субстрату 1, що утворює аерозоль. Наприклад, трубчаста оболонка 15 може бути паперовою зовнішньою обгорткою. Папір має високу магнітну

Зо проникність і в змінному електромагнітному полі не нагрівається вихровими струмами. Субстрат 1, що утворює аерозоль, містить твердий матеріал 10, який виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль при нагріванні субстрату 1, що утворює аерозоль, і щонайменше перший матеріал 11 струмоприймача для нагрівання субстрату 1, що утворює аерозоль, який розташовано у тепловій близькості із твердим матеріалом 10. Термін "твердий", використовуваний у даному документі, охоплює тверді матеріали, напівтверді матеріали й навіть рідкі компоненти, які можуть бути передбачені на матеріалі носія. Субстрат 1, що утворює аерозоль, додатково містить щонайменше другий матеріал 12 струмоприймача, що має другу температуру Кюрі. Друга температура Кюрі другого матеріалу 12 струмоприймача нижче за задану максимальну температуру нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача.

Задана максимальна температура нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача може являти собою першу температуру Кюрі. Після нагрівання та досягнення першим матеріалом 11 струмоприймача своєї першої температури Кюрі відбувається зворотня зміна його магнітних властивостей з феромагнітної фази в парамагнітну фазу. Дану зміну фази може бути виявлено й індукційне нагрівання припинено. Внаслідок призупинення нагрівання перший матеріал 11 струмоприймача знову охолоджується до температури, при якій відбувається зміна його магнітних властивостей з парамагнітної фази в феромагнітну фазу. Дану зміну фази також може бути виявлено, й індукційне нагрівання субстрату 1, що утворює аерозоль, може бути знову активовано. Альтернативно, задана максимальна температура нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача може відповідати заданій температурі якою можна керувати в електронному вигляді. Перша температура Кюрі першого матеріалу 11 струмоприймача в такому разі може бути вищою за задану максимальну температуру нагрівання.

Перший матеріал 11 струмоприймача може бути оптимізований щодо втрати тепла й, таким чином, ефективності нагрівання. Таким чином, перший матеріал 11 струмоприймача повинен мати низький магнітний опір і відповідно високу відносну проникність для оптимізації поверхневих вихрових струмів, згенерованих змінним електромагнітним полем заданої інтенсивності. Перший матеріал 11 струмоприймача повинен також мати відносно низький питомий електричний опір для збільшення розсіювання джоулевого тепла й, таким чином, втрати тепла.

Оскільки перший матеріал 11 струмоприймача передбачений для відповідного нагрівання субстрату 1, що утворює аерозоль, з метою забезпечення можливості твердого матеріалу вивільняти леткі сполуки, які можуть утворювати аерозоль, другий матеріал 12 струмоприймача може бути застосований для ідентифікації відповідного субстрату 1, що утворює аерозоль.

Відповідний субстрат, що утворює аерозоль, який застосовується в даному документі, є субстратом 1, що утворює аерозоль, чітко визначеного вмісту, який був оптимізований для застосування в комбінації з конкретним індукційним нагрівальним пристроєм. Таким чином, концентрації за вагою твердого матеріалу 10 і щонайменше першого і другого матеріалів 11, 12 струмоприймача, їхні конкретні вмісти і конфігурації, їхнє розташування всередині субстрату 1, що утворює аерозоль, а також відповідь першого матеріалу 11 струмоприймача на індукційне поле і виробництво аерозолю як результат нагрівання твердого матеріалу 10 були задані щодо конкретного індукційного нагрівального пристрою. Другий матеріал 12 струмоприймача має другу температуру Кюрі, яка є нижчою за максимальну температуру нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача. При нагріванні субстрату 1, що утворює аерозоль, другий матеріал 12 струмоприймача досягає своєї другої температури Кюрі перед досягненням першим матеріалом струмоприймача його максимальної температури нагрівання. По досягненню другим матеріалом 12 струмоприймача своєї другої температури Кюрі відбувається зворотня зміна його магнітних властивостей з феромагнітної фази в парамагнітну фазу.

Внаслідок цього зникають втрати на гістерезис другого матеріалу 12 струмоприймача. Дана зміна магнітних властивостей другого матеріалу 12 струмоприймача може бути виявлена за допомогою електронної схеми, яка може бути вбудована в індукційний нагрівальний пристрій.

Виявлення зміни магнітних властивостей може бути виконано, наприклад, шляхом кількісного вимірювання зміни частоти коливань коливального контуру, з'єднаного з індукційною котушкою індукційного нагрівального пристрою, або, наприклад, шляхом якісного визначення того, чи сталася зміна, наприклад, частоти коливань або індукційного струму в конкретний інтервал часу від активації індукційного нагрівального пристрою. При виявленні очікуваної кількісної або якісної зміни спостережуваної фізичної величини індукційне нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, може бути подовжено до тих пір, поки перший матеріал 11 струмоприймача не досягне своєї максимальної температури нагрівання з метою отримання необхідної кількості

Зо аерозолю. Якщо очікувані кількісна або якісна зміни спостережуваної фізичної величини не відбуваються, субстрат 1, що утворює аерозоль, може бути ідентифікований як відмінний від первинного, і його індукційне нагрівання може бути припинено. Оскільки другий матеріал 12 струмоприймача, як правило, не сприяє нагріванню субстрату 1, що утворює аерозоль, його концентрація за вагою може бути нижчою за концентрацію за вагою першого матеріалу 11 струмоприймача.

Максимальна температура нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача може бути вибрана таким чином, що при індукційному нагріванні загальна середня температура субстрату 1, що утворює аерозоль, не перевищує 240 "С. Загальна середня температура субстрату 1, що утворює аерозоль, у цьому випадку визначається як арифметичне середнє ряду вимірювань температури в центральних областях і в периферійних областях субстрату, що утворює аерозоль. В іншому варіанті здійснення субстрату 1, що утворює аерозоль, максимальна температура нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача може бути вибрана таким чином, щоб не перевищувати 370 "С, для запобігання локальному перегріву субстрату 1, що утворює аерозоль, що містить твердий матеріал 10, який виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль.

Вищеописаний основний вміст субстрату 1, що утворює аерозоль, наведеного як приклад варіанта здійснення, показаного на фіг. 2, є властивим для всіх наступних варіантів здійснення субстрату 1, що утворює аерозоль, які будуть описані далі в даному документі.

Згідно з фіг. 2 також можна відзначити, що субстрат 1, що утворює аерозоль, містить перший і другий матеріали 11, 12 струмоприймача, обидва з яких можуть мати конфігурацію у вигляді часток. Перший і другий матеріали 11, 12 струмоприймача можуть, переважно, мати еквівалентний сферичний діаметр від 10 мкм до 100 мкм. Еквівалентний сферичний діаметр застосовується в комбінації з частинками неправильної форми й визначається як діаметр сфери еквівалентного об'єму. При вибраних розмірах перший і другий матеріали 11, 12 струмоприймача у вигляді часток можуть бути розподілені по всьому субстрату 1, що утворює аерозоль, при необхідності, і вони можуть щільно втримуватися усередині субстрату 1, що утворює аерозоль. Як показано на фіг. 2, перший матеріал 11 струмоприймача може бути розподілений по всьому твердому матеріалу 10 приблизно рівномірно. Другий матеріал 12 струмоприймача може бути розташований переважно у периферійних областях субстрату 1, що (516) утворює аерозоль.

Друга температура Кюрі другого матеріалу 12 струмоприймача може складати від 15 95 до 40 95 від максимальної температури нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача. Друга температура Кюрі другого матеріалу 12 струмоприймача є доволі низькою, процес ідентифікації може бути здійснений на ранньому етапі індукційного нагрівання субстрату 1, що утворює аерозоль. Таким чином, можна зберегти енергію в разі ідентифікації відмінного від первинного субстрату 1, що утворює аерозоль.

На фіг. 3 показаний інший варіант здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який в цілому позначений номером позиції 1. Субстрат 1, що утворює аерозоль, може мати в цілому циліндричну форму й може бути оточений трубчастою оболонкою 15, такою як, наприклад, зовнішня обгортка. Субстрат 1, що утворює аерозоль, містить твердий матеріал 10, який виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль при нагріванні субстрату 1, що утворює аерозоль, і щонайменше перший і другий матеріали 11, 12 струмоприймача. Обидва з першого і другого матеріалів 11, 12 струмоприймача також можуть мати конфігурацію у вигляді часток. Варіант здійснення субстрату 1, що утворює аерозоль, який показано на фіг. 3, додатково містить щонайменше третій матеріал 13 струмоприймача, що має третю температуру Кюрі. Третя температура Кюрі третього матеріалу 13 струмоприймача й друга температура Кюрі другого матеріалу 12 струмоприймача відрізняються одна від одної і становлять нижче максимальної температури нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача. Шляхом забезпечення субстрату, що утворює аерозоль, другим і третім матеріалами 12, 13 струмоприймача, що має першу й другу температуру Кюрі, які є нижчими за максимальну температуру нагрівання першого матеріалу 11 струмоприймача, може бути отримана навіть ще більш точніша ідентифікація субстрату, що утворює аерозоль. Індукційний нагрівальний пристрій може бути оснащений відповідною електронною схемою, яка виконана з можливістю виявлення двох очікуваних послідовностей кількісної або якісної змін спостережуваної фізичної величини. При виявленні електронною схемою очікуваних двох послідовних кількісної або якісної змін спостережуваної фізичної величини індукційне нагрівання субстрату 1, що утворює аерозоль, і, таким чином, отримання аерозолю можуть бути подовжені.

Якщо очікувані дві послідовні кількісна або якісна зміни спостережуваної фізичної величини не виявлені, встановлений субстрат 1, що утворює аерозоль, може бути ідентифікований як

Зо відмінний від первинного, й індукційне нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, може бути припинено. У варіанті показаного варіанта здійснення субстрату 1, що утворює аерозоль, друга температура Кюрі другого матеріалу 12 струмоприймача може бути щонайменше на 20 "с нижче третьої температури Кюрі третього матеріалу 13 струмоприймача. Ця відмінність температур Кюрі другого і третього матеріалів 12, 13 струмоприймача може сприяти виявленню змін магнітних властивостей другого і третього матеріалів 12, 13 струмоприймача, відповідно, при досягненні ними своїх відповідних другої і третьої температур Кюрі. Як показано на фіг. 3, перший матеріал 11 струмоприймача може бути розподілений по всьому твердому матеріалу 10 приблизно рівномірно. Другий і третій матеріали 12, 13 струмоприймача переважно можуть бути розташовані у периферійних областях субстрату 1, що утворює аерозоль.

На фіг. 4 показано додатковий варіант здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який знову в цілому позначений номером позиції 1. Субстрат 1, що утворює аерозоль, може мати в цілому циліндричну форму й може бути оточений трубчастою оболонкою 15, такою як, наприклад, зовнішня обгортка. Субстрат 1, що утворює аерозоль, містить твердий матеріал 10, який виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль при нагріванні субстрату 1, що утворює аерозоль, і щонайменше перший, другий і третій матеріали 11, 12, 13 струмоприймача. Перший матеріал 11 струмоприймача може мати конфігурацію у вигляді ниток. Перший матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді ниток може мати різні довжини й діаметри, і може бути розподілений по всьому твердому матеріалу. На фіг. 4 як приклад показаний перший матеріал 11 струмоприймача з конфігурацією у вигляді ниток, який може мати форму у вигляді дротів і може проходити приблизно вздовж осі через поздовжнє подовження субстрату 1, що утворює аерозоль. Другий і третій матеріали 12, 13 струмоприймача можуть мати конфігурацію у вигляді часток. Переважно, вони можуть бути розташовані у периферійних областях субстрату 1, що утворює аерозоль. Якщо вважається за необхідне, другий і третій матеріали 12, 13 струмоприймача можуть бути розподілені по всьому твердому матеріалу з локальними піками концентрації.

На фіг. 5 показаний ще один наведений як приклад варіант здійснення субстрату, що утворює аерозоль, який знову в цілому позначений номером позиції 1. Субстрат 1, що утворює аерозоль, може знову мати в цілому циліндричну форму й може бути оточений трубчастою оболонкою 15, такою як, наприклад, зовнішня обгортка. Субстрат, що утворює аерозоль, містить бо твердий матеріал 10, який виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль при нагріванні субстрату 1, що утворює аерозоль, і щонайменше перший і другий матеріали 11, 12 струмоприймача. Перший матеріал 11 струмоприймача може мати конфігурацію у вигляді сітки, яка може бути розташована всередині субстрату 1, що утворює аерозоль, або в якості альтернативи може щонайменше частково утворювати покриття для твердого матеріалу 10. Термін "конфігурація у вигляді сітки" включає шари, що мають у собі місця розривів. Наприклад, шар може бути решіткою, сіткою, ситом або перфорованою фольгою. Другий матеріал 12 струмоприймача може мати конфігурацію у вигляді часток і може переважно бути розташованим у периферійних областях субстрату, що утворює аерозоль.

В описаних варіантах здійснення субстрату 1, що утворює аерозоль, другий і необов'язково третій матеріали 12, 13 струмоприймача були описані як такі, що мають конфігурацію у вигляді часток. Слід зазначити, що вони також можуть мати конфігурацію у вигляді ниток.

Альтернативно, щонайменше один з другого і третього матеріалів 12, 13 струмоприймача може мати конфігурацію у вигляді часток, тоді як другий може мати конфігурацію у вигляді ниток.

Матеріал струмоприймача з конфігурацією у вигляді ниток може мати різні довжини й діаметри.

Матеріал струмоприймача, що має конфігурацію у вигляді часток, може, переважно, мати еквівалентний сферичний діаметр від 10 мкм до 100 мкм.

Як було вказано раніше, індукційний нагрівальний пристрій 2 може бути оснащений індикатором, який може бути активований після виявлення другого і необов'язково третього матеріалів 12, 13 струмоприймача, які досягли своїх другої і третьої температур Кюрі. Індикатор може являти собою, наприклад, акустичний або оптичний індикатор. У варіанті здійснення системи подачі аерозолю оптичний індикатор може являти собою ГЕО, який може бути передбачений на трубчастому корпусі 20 індукційного нагрівального пристрою 2. Таким чином, при виявленні відмінного від первинного субстрату, що утворює аерозоль, наприклад, червоне світло може вказувати на відмінний від первинного продукт.

Незважаючи на те, що різні варіанти здійснення винаходу були описані з посиланням на прикладені графічні матеріали, винахід не обмежений даними варіантами здійснення. Різні зміни й модифікації можливі без відступу від загальної ідеї даного винаходу. Отже, обсяг правової охорони визначається прикладеною формулою винаходу.

Коо)

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Субстрат, що утворює аерозоль, для застосування в комбінації з індукційним нагрівальним пристроєм, при цьому субстрат, що утворює аерозоль, містить твердий матеріал, виконаний з можливістю вивільнення летких сполук, які можуть утворювати аерозоль при нагріванні субстрату, що утворює аерозоль, і щонайменше перший матеріал струмоприймача для нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, при цьому перший матеріал струмоприймача розташований у тепловій близькості від твердого матеріалу, при цьому субстрат, що утворює аерозоль, додатково містить щонайменше другий матеріал струмоприймача, що має другу температуру Кюрі, яка нижча за задану максимальну температуру нагрівання першого матеріалу струмоприймача.

2. Субстрат, що утворює аерозоль, за п. 1, який додатково містить щонайменше третій матеріал струмоприймача, що має третю температуру Кюрі, причому третя температура Кюрі третього матеріалу струмоприймача і друга температура Кюрі другого матеріалу струмоприймача відрізняються одна від одної і Є нижчими за максимальну температуру нагрівання першого матеріалу струмоприймача.

3. Субстрат, що утворює аерозоль, за п. 2, який відрізняється тим, що друга температура Кюрі другого матеріалу струмоприймача є щонайменше на 20 "С нижчою за третю температуру Кюрі третього матеріалу струмоприймача.

4. Субстрат, що утворює аерозоль, за п. 2 або п. З, який відрізняється тим, що друга температура Кюрі другого матеріалу струмоприймача складає від 1595 до 4095 від максимальної температури нагрівання першого матеріалу струмоприймача.

5. Субстрат, що утворює аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що максимальна температура нагрівання першого матеріалу струмоприймача вибрана таким чином, що при індукційному нагріванні загальна середня температура субстрату, що утворює аерозоль, не перевищує 240 "С.

6. Субстрат, що утворює аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що максимальна температура нагрівання першого матеріалу струмоприймача не перевищує 37076.

7. Субстрат, що утворює аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кожний з другого і необов'язково третього матеріалів струмоприймача має концентрацію за вагою, яка є нижчою за концентрацію за вагою першого матеріалу струмоприймача.

8. Субстрат, що утворює аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що перший матеріал струмоприймача та другий і необов'язково третій матеріал струмоприймача мають одну з конфігурацій у вигляді часток, або у вигляді ниток, або у вигляді сітки.

9. Субстрат, що утворює аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що другий і необов'язково третій матеріали струмоприймача розташовані у периферійних областях субстрату, що утворює аерозоль.

10. Субстрат, що утворює аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що субстрат, що утворює аерозоль, прикріплений до мундштука, який необов'язково містить штранг фільтра.

11. Субстрат, що утворює аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що субстрат, що утворює аерозоль, оточений трубчастою оболонкою, переважно зовнішньою обгорткою.

12. Система подачі аерозолю, яка містить індукційний нагрівальний пристрій і субстрат, що утворює аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів.

13. Система подачі аерозолю за п. 12, яка відрізняється тим, що індукційний нагрівальний пристрій передбачений з електронною схемою управління, яка пристосована для виявлення другого і необов'язково третього матеріалів струмоприймача, які досягли своїх другої і третьої температур Кюрі.

14. Система подачі аерозолю за п. 13, яка відрізняється тим, що індукційний нагрівальний пристрій передбачений з індикатором, який можна активувати після виявлення другого і необов'язково третього матеріалів струмоприймача, які досягли своїх другої і третьої температур Кюрі.

15. Система подачі аерозолю за п. 14, яка відрізняється тим, що індикатор являє собою оптичний індикатор, переважно ГЕО, який передбачений на корпусі індукційного нагрівального пристрою. 25 з ту ту се Ше Я: бос 54 й З З 39 АБ, мк ; її ; і Ж З 5 і 5 Ка й НЕ Пренрннві . Її ї щі БІК й о Ед й і Ї акне свввон с ОО, Кк і й КК яз 15 ще Ї и в і і 77 я РА осі Я Ід

КЕ. Гой зи 4 о й Жек в 5 ЩЕ що не