UA124462C2 - Картридж для системи, що генерує аерозоль, з захистом нагрівача - Google Patents

Abstract

Даний винахід надає картридж для системи, що генерує аерозоль, при цьому картридж містить: контейнер для зберігання, що містить запас субстрату, що утворює аерозоль; проникний для рідини нагрівальний елемент, розташований поперек отвору в контейнері для зберігання; захисну кришку, що приєднана до контейнера для зберігання й покриває проникний для рідини нагрівальний елемент; щонайменше один впускний отвір для повітря, щонайменше один випускний отвір для повітря й шлях потоку повітря від щонайменше одного впускного отвору для повітря до щонайменше одного випускного отвору для повітря; при цьому захисна кришка виконана так, що частина шляху потоку повітря знаходиться між захисною кришкою й проникним для рідини нагрівальним елементом. Картридж, відповідно до цього винаходу, просто збирати, електроживлення може подаватися в нього через просте з єднання, і він є надійним.

Description

Цей винахід стосується систем, що генерують аерозоль, таких як утримувані рукою електрично керовані системи, що генерують аерозоль. Зокрема, цей винахід стосується картриджів для систем, що генерують аерозоль, які містять запас субстрату, що утворює аерозоль, і нагрівач у зборі.

Утримувані рукою електрично керовані системи, що генерують аерозоль, які складаються з частини пристрою, яка містить батарею й електронну схему керування, і частини картриджа, яка містить запас субстрату, що утворює аерозоль, який знаходиться в частині для зберігання, і електрично керований нагрівач у зборі, що виконує функції випаровувача, є відомими.

Картридж, що містить як запас субстрату, що утворює аерозоль, утримуваного в частині для зберігання, так і випаровувач, іноді звуть "картомайзером". Нагрівач у зборі може містити проникний для рідини нагрівальний елемент, який перебуває в контакті з субстратом, що утворює аерозоль, який знаходиться в частині для зберігання.

Нагрівач у зборі з проникним для рідини нагрівальним елементом може бути крихким і може бути легко пошкоджений. Крім цього, коли використовується рідкий субстрат, що утворює аерозоль, невелика кількість рідини може протікати через проникний для рідини нагрівальний елемент, коли картридж не використовується, що може перешкоджати роботі електричних компонентів системи.

Необхідно надати картридж, який є більш надійним і зменшує витік і конденсацію всередині пристрою, які впливають на електричні характеристики системи.

Відповідно до першого аспекту цього винаходу передбачений картридж для системи, що генерує аерозоль, при цьому картридж містить: контейнер для зберігання, що містить запас субстрату, що утворює аерозоль; проникний для рідини нагрівальний елемент, розташований поперек отвору в контейнері для зберігання; захисну кришку, яка приєднана до контейнера для зберігання й покриває проникний для рідини нагрівальний елемент; щонайменше один впускний отвір для повітря, щонайменше один випускний отвір для повітря й шлях потоку повітря від щонайменше одного впускного отвору для повітря до щонайменше одного випускного отвору для повітря;

Зо при цьому захисна кришка виконана так, що частина шляху потоку повітря знаходиться між захисною кришкою й проникним для рідини нагрівальним елементом.

Захисна кришка може формувати частину зовнішньої поверхні картриджа. Картридж може бути виконаний із можливістю з'єднання з частиною пристрою системи, що генерує аерозоль.

Частина пристрою може містити батарею й електронну схему керування. Картридж може містити кінець із боку пристрою, виконаний із можливістю з'єднання з частиною пристрою, і мундштуковий кінець, розташований напроти кінця з боку пристрою. Захисна кришка може знаходитися на кінці картриджа з боку пристрою. Зокрема, захисна кришка може бути розташована між частиною пристрою й нагрівальним елементом, коли картридж з'єднаний із частиною пристрою.

Проникний для рідини нагрівальний елемент може бути частиною нагрівача в зборі в картриджі. Нагрівач у зборі може містити електричні контактні площадки, з'єднанні з проникним для рідини нагрівальним елементом. Захисна кришка може містити один або декілька контактних отворів, які забезпечують доступ до електричних контактних площадок. Контактні отвори в захисній кришці дозволяють утворити між частиною пристрою й нагрівачем у зборі електричне з'єднання. Контактні отвори можуть бути розташовані на протилежних сторонах отвору в контейнері для зберігання.

Картридж може містити мундштукову частину. Мундштукова частина може бути виконана з можливістю вставлення в рот користувача. Користувач може зробити затяжку на мундштуковій частині для втягування аерозолю, що генерується в картриджі, у рот користувача. Як альтернатива може бути передбачена окрема мундштукова частина або мундштукова частина може бути передбачена як деталь частини пристрою.

Картридж може містити зовнішній корпус. Мундштукова частина може передбачати частину зовнішнього корпусу картриджа. Зовнішній корпус може мати в цілому трубчасту форму.

Зовнішній корпус може містити випускний отвір для повітря на мундштуковому кінці. Зовнішній корпус може містити з'єднувальну частину на кінці картриджа з боку пристрою. З'єднувальна частина може містити систему механічного зчеплення, наприклад защіпного з'єднання або загвинчуваного з'єднання, призначену для зчеплення з відповідним елементом зчеплення на частині пристрою.

В захисній кришці може бути передбачений щонайменше один впускний отвір для повітря.

Як альтернатива щонайменше один впускний отвір для повітря може бути передбачений у зовнішньому корпусі або між зовнішнім корпусом і захисною кришкою.

Шлях потоку повітря може бути виконаний із можливістю спрямування повітря на проникний для рідини нагрівальний елемент. Як альтернатива або додатково шлях потоку повітря може бути виконаний із можливістю спрямування повітря через проникний для рідини нагрівальний елемент. Шлях потоку повітря може мати гострий згин, наприклад згин між нагрівальним елементом і випускним отвором для повітря, що становить більш ніж 45 градусів. Гострий згин може бути утворений за допомогою стінки захисної кришки. Шлях потоку повітря може мати по суті О-подібну частину. Гострий згин на шляху потоку повітря видаляє дуже крупні краплі з аерозолю, який доходить до користувача.

Захисна кришка може ефективно ізолювати нагрівальний елемент і шлях потоку повітря від інших електричних компонентів системи. Переважно форма захисної кришки забезпечує перегородку між шляхом потоку повітря й електричними контактними площадками нагрівача в зборі. Таким чином, захисна кришка зменшує проблему витоку рідини з контейнера для зберігання й конденсації із шляху потоку повітря, що порушують роботу електричних компонентів системи. Зокрема, завдяки забезпеченню перегородки між шляхом потоку повітря, контактними площадками й елементами електричного контакту частини пристрою, значно зменшується можливість потрапляння аерозолю на контактні площадки й забруднення контактних поверхонь контактних площадок і контактних елементів.

Більш того, щоб додатково зменшити вірогідність того, що рідина з шляху потоку повітря, яка витекла або конденсувалася, потрапить на інші компоненти системи й забруднюватиме їх, на внутрішню частину захисної кришки або на зовнішню частину контейнера для зберігання може бути нанесений шар матеріалу для утримування рідини, щоб поглинати рідину, яка конденсувалася всередині шляху потоку повітря.

Захисна кришка може бути виконана з будь-якого відповідного матеріалу. Захисна кришка може бути отримана з пластмасового матеріалу, здатного до формування. В одному варіанті здійснення захисна кришка виконана з рідкокристалічного полімеру (І СР).

Захисна кришка може містити частину кришки, що покриває нагрівальний елемент. Захисна кришка може містити одну або декілька ніжок, що приєднані до частини кришки й проходять уздовж довжини контейнера для зберігання в напрямку мундштукового кінця картриджа. Шлях потоку повітря може бути утворений між контейнером для зберігання й однією або декількома ніжками захисної кришки.

Захисна кришка може бути приєднана до зовнішнього корпусу картриджа або до контейнера для зберігання за допомогою механічного зчеплення, такого як защіпне з'єднання. Як альтернатива може бути використаний інший спосіб кріплення, наприклад за допомогою зварювання або клею. Захисна кришка може сприяти утриманню нагрівача в зборі в контейнері для зберігання.

Контейнер для зберігання й зовнішній корпус можуть бути прикріплені один до одного за допомогою механічного прикріплення або за допомогою зварювання або клею. Переважно контейнер для зберігання й зовнішній корпус можуть бути виконані як одне ціле. Зовнішній корпус й контейнер для зберігання можуть бути виконані з пластмасового матеріалу, здатного до формування, такого як поліпропілен (РР) або поліетилентерефталат (РЕТ).

Нагрівач у зборі може містити кришку нагрівача, при цьому кришка нагрівача містить порожнисту основну частину з першим і другим отворами кришки нагрівача, при цьому перший отвір кришки нагрівача знаходиться на протилежному кінці порожнистої основної частини відносно другого отвору кришки нагрівача. Проникний для рідини нагрівальний елемент може бути по суті плоским. Нагрівальний елемент може бути встановлений на кришці нагрівача так, що нагрівальний елемент проходить поперек першого отвору кришки нагрівача. Кришка нагрівача може бути приєднана до відкритого кінця контейнера для зберігання так, щоб нагрівальний елемент проходив поперек відкритого кінця контейнера для зберігання.

У контексті цього документа термін "електропровідний" означає виконаний із матеріалу, що має питомий опір 1х10-4 Ом:м або менше. У контексті цього документа "електроізоляційний" означає виконаний із матеріалу, що має питомий опір 1х104 Ом:м або більше. У контексті цього документа термін "проникний для рідини" щодо нагрівача в зборі означає, що субстрат, що утворює аерозоль, у газоподібній фазі й, можливо, у рідкій фазі може легко проходити через нагрівальний елемент нагрівача в зборі.

Нагрівач у зборі може містити по суті плоский нагрівальний елемент, що забезпечує просте виготовлення. У геометричному аспекті термін "по суті плоский" електропровідний нагрівальний бо елемент використовується для позначення електропровідної конструкції із ниток, яка має форму по суті двовимірного топологічного різноманіття. Таким чином, по суті плоский електропровідний нагрівальний елемент проходить у двох вимірах уздовж поверхні значно більше, ніж у третьому вимірі. Зокрема, розміри по суті плоского нагрівального елемента у двох вимірах у межах поверхні щонайменше в п'ять разів більші, ніж у третьому вимірі, перпендикулярному цій поверхні. Прикладом по суті плоского нагрівального елемента є конструкція між двома по суті уявними паралельними поверхнями, де відстань між цими двома уявними поверхнями по суті менша, ніж протяжність у межах цих поверхонь. У деяких варіантах здійснення по суті плоский нагрівальний елемент є планарним. В інших варіантах здійснення по суті плоский нагрівальний елемент є зігнутим уздовж одного або декількох вимірів із утворенням, наприклад, куполоподібної форми або мостової форми.

Термін "нитка" у всьому цьому описі застосовується для позначення електричного шляху, що проходить між двома електричними контактами. Нитка може довільно розгалужуватися й розділятися на декілька шляхів або ниток відповідно або може сходитися з декількох електричних шляхів у один канал. Форма поперечного перерізу нитки може бути круглою, квадратною, плоскою або будь-якою іншою. Нитка може бути розташована прямолінійно або з вигинами.

Нагрівальний елемент може бути матрицею ниток, наприклад, розташованих паралельно одна одній. Переважно нитки можуть утворювати сітку. Сітка може бути тканою або нетканою.

Сітка може бути утворена з застосуванням різних типів плетених або гратчастих структур. Як альтернатива електропровідний нагрівальний елемент складається з матриці ниток або тканого полотна. Сітка, матриця або ткане полотно з електропровідних ниток також можуть характеризуватися своєю здатністю утримувати рідину.

У переважному варіанті здійснення по суті плоский нагрівальний елемент може бути виконаний із дроту, який утворює дротову сітку. Переважно сітка має конструкцію полотняного переплетення. Переважно нагрівальний елемент є дротовою решіткою, виконаною зі смужок сітки.

Електропровідні нитки можуть утворювати між нитками проміжки, і ці проміжки можуть мати ширину від 10 мікрометрів до 100 мікрометрів. Переважно нитки створюють у проміжках капілярний ефект, так що при використанні рідина, призначена для випаровування, втягується в

Зо ці проміжки, що збільшує площу контакту між нагрівальним елементом й рідким субстратом, що утворює аерозоль.

Електропровідні нитки можуть утворювати сітку розміром від 60 до 240 ниток на сантиметр (чу- 10 відсотків). Переважно щільність сітки становить від 100 до 140 ниток на сантиметр (ж/- 10 відсотків). Більш переважно щільність сітки становить приблизно 115 ниток на сантиметр.

Ширина проміжків може становити від 100 мікрометрів до 25 мікрометрів, переважно від 80 мікрометрів до 70 мікрометрів, більш переважно приблизно 74 мікрометра. Відсоткове співвідношення відкритої площі сітки, яке є відношенням площі проміжків до загальної площі сітки, може становити від 40 відсотків до 90 відсотків, переважно від 85 відсотків до 80 відсотків, більш переважно приблизно 82 відсотки.

Електропровідні нитки можуть мати діаметр від 8 мікрометрів до 100 мікрометрів, переважно від 10 мікрометрів до 50 мікрометрів, більш переважно від 12 мікрометрів до 25 мікрометрів і найбільш переважно приблизно 16 мікрометрів. Нитки можуть мати круглий поперечний переріз або можуть мати сплющений поперечний переріз.

Площа сітки, матриці або тканого полотна з електропровідних ниток може бути невеликою, наприклад становити менше або дорівнювати 50 квадратним міліметрам, переважно становити менше або дорівнювати 25 квадратним міліметрам, більш переважно становити приблизно 15 квадратних міліметрів. Розмір вибирається таким, щоб розмістити нагрівальний елемент в утримуваній рукою системі. Використання розмірів сітки, матриці або тканого полотна з електропровідних ниток, що складають менше або дорівнюють 50 квадратним міліметрам, знижує величину загальної потужності, необхідної для нагрівання сітки, матриці або тканого полотна з електропровідних ниток, при цьому продовжуючи забезпечувати достатній контакт сітки, матриці або тканого полотна з електропровідних ниток із рідким субстратом, що утворює аерозоль. Сітка, матриця або ткане полотно з електропровідних ниток можуть мати, наприклад, прямокутну форму з довжиною, що становить від 2 міліметрів до 10 міліметрів, і шириною, що становить від 2 міліметрів до 10 міліметрів. Переважно сітка має розміри приблизно 5 міліметрів на З міліметри.

Нити нагрівального елемента можуть бути виконані з будь-якого матеріалу з відповідними електричними властивостями. Придатні матеріали без обмеження включають: напівпровідники, такі як легована кераміка, "електропровідна" кераміка (така як, наприклад, дисиліцид бо молібдену), вуглець, графіт, метали, сплави металів і композиційні матеріали, виготовлені з керамічного матеріалу й металевого матеріалу. Такі композиційні матеріали можуть містити леговану або нелеговану кераміку. Приклади придатної легованої кераміки включають леговані карбіди кремнію. Приклади придатних металів включають титан, цирконій, тантал і метали з платинової групи.

Приклади підходящих сплавів металів включають нержавіючу сталь, константан, нікель-, кобальт-, хром-, алюміній-, титан-, цирконій-, гафній-, ніобій-, молібден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галій-, марганець- і залізовмісні сплави, а також суперсплави на основі нікелю, заліза, кобальту, нержавіючої сталі, Тітеїа|в, сплави на основі заліза й алюмінію, а також сплави на основі заліза, марганцю й алюмінію. Тітеїакю є зареєстрованою торговельною маркою компанії

Тйапішт МеїаІ5 Согрогайоп. Нитки можуть бути покриті одним або декількома ізоляторами.

Переважними матеріалами для електропровідних ниток є нержавіюча сталь, переважно марок серії 300, таких як АЇ5І 304, 316, 3041, 3161, і графіт. Крім того, електропровідний нагрівальний елемент може містити сполучення вищеописаних матеріалів. Сполучення матеріалів може також використовуватися для покращення керування опором по суті плоского нагрівального елемента. Наприклад, матеріали з високим власним опором можуть комбінуватися з матеріалами з низьким власним опором. Це може забезпечити перевагу в тому випадку, якщо один із матеріалів є більш переважним з інших причин, наприклад з урахуванням ціни, оброблюваності або інших фізичних і хімічних параметрів. Переважно по суті пласке компонування ниток зі збільшеним опором знижує паразитні втрати. Переважно нагрівачі з високим питомим опором забезпечують більш ефективне використовування енергії батареї.

Переважно нитки виконані з дроту. Більш переважно дріт виконаний із металу, найбільш переважно виконаний із нержавіючої сталі.

Електричний опір сітки, матриці або тканого полотна з електропровідних ниток нагрівального елемента може становити від 0,3 Ом до 4 Ом. Переважно електричний опір дорівнює 0,5 Ом або вище. Більш переважно електричний опір сітки, матриці або тканого полотна з електропровідних ниток становить від 0,6 Ом до 0,8 Ом і найбільш переважно приблизно 0,68

Ом. Електричний опір сітки, матриці або тканого полотна з електропровідних ниток переважно щонайменше на порядок і більш переважно щонайменше на два порядки перевищує електричний опір ділянок з електропровідними контактами. Це забезпечує локалізацію тепла,

Зо згенерованого за рахунок проходження струму через нагрівальний елемент, на сітці або матриці з електропровідних ниток. Переважно нагрівальний елемент має низький загальний опір, якщо живлення в систему подається від батареї. Система з низьким опором і високим струмом забезпечує можливість подачі високої потужності на нагрівальний елемент. Це забезпечує можливість швидкого нагрівання нагрівальним елементом електропровідних ниток до необхідної температури.

Контейнер для зберігання або кришка можуть утримувати матеріал для утримування рідини для зберігання рідкого субстрату, що утворює аерозоль. Матеріал для утримування рідини може бути піноматеріалом і губчастим матеріалом із сукупності ниток. Матеріал для утримування рідини може бути утворений із полімеру або співполімеру. В одному варіанті здійснення матеріал для утримування рідини є сформованим полімером.

Переважно контейнер для зберігання або кришка утримують капілярний матеріал для переміщення рідкого субстрату, що утворює аерозоль, у нагрівальний елемент. Капілярний матеріал може знаходитися в контакті з нагрівальним елементом. Переважно капілярний матеріал розташований між нагрівальним елементом і матеріалом для утримування.

Капілярний матеріал може бути виконаний із матеріалу, який здатний забезпечити контакт рідкого субстрату, що утворює аерозоль, зі щонайменше частиною поверхні нагрівального елемента. Капілярний матеріал може проходити в проміжки між нитками. Нагрівальний елемент може втягувати рідкий субстрат, що утворює аерозоль, усередину зазначених проміжків за рахунок капілярної дії.

Капілярний матеріал є матеріалом, який активно переміщує рідину від одного кінця матеріалу до іншого. Капілярний матеріал може мати волокнисту або губчасту структуру.

Капілярний матеріал переважно містить пучок капілярів. Наприклад, капілярний матеріал може містити множину волокон або ниток або інших трубок з тонкими каналами. Волокна або нитки можуть бути в цілому вирівняні для переміщення рідкого субстрату, що утворює аерозоль, до нагрівального елемента. Альтернативно капілярний матеріал може містити губчастий або піноподібний матеріал. Структура капілярного матеріалу утворює декілька тонких каналів або трубок, через які рідкий субстрат, що утворює аерозоль, може переміщуватися за рахунок капілярної дії. Капілярний матеріал може містити будь-який придатний матеріал або комбінацію матеріалів. Прикладами придатних матеріалів є губчастий або спінений матеріал, матеріали на бо основі кераміки або графіту у вигляді волокон або спечених порошків, спінений металевий або пластиковий матеріал, волокнистий матеріал, наприклад, виконаний із кручених або екструдованих волокон, таких як ацетатцелюлозні, складнополіестерні або зв'язані поліолефінові, поліетиленові, териленові або поліпропіленові волокна, нейлонові волокна, або кераміка. Капілярний матеріал може мати будь-які придатні капілярність і поруватість для його використання з рідинами, що мають різні фізичні властивості. Рідкий субстрат, що утворює аерозоль, має такі фізичні властивості, як, без обмеження, в'язкість, поверхневий натяг, щільність, теплопровідність, температура кипіння й тиск пари, які роблять можливим переміщення рідкого субстрату, що утворює аерозоль, через капілярне середовище за рахунок капілярної дії.

Нагрівальний елемент може мати щонайменше дві електропровідні контактні площадки.

Електропровідні контактні площадки можуть бути розташовані в ділянці кромки нагрівального елемента. Переважно щонайменше дві електропровідні контактні площадки можуть бути розташовані на краях нагрівального елемента. Електропровідна контактна площадка може бути прикріплена безпосередньо до електропровідних ниток. Електропровідна контактна площадка може містити накладку з олова. Як альтернатива електропровідна контактна площадка може складати одне ціле з електропровідними нитками.

Картридж може бути змінним виробом, що необхідно замінити новим картриджем, як тільки вміст частини для зберігання рідини в картриджі вичерпається або кількість рідини в картриджі стане меншою за мінімальний пороговий об'єм. Переважно картридж попередньо наповнюють рідким субстратом, що утворює аерозоль. Картридж може бути виконаним із можливістю заправки.

Субстрат, що утворює аерозоль, є субстратом, здатним вивільняти леткі сполуки, які можуть утворювати аерозоль. Леткі сполуки можуть бути вивільнені шляхом нагрівання субстрату, що утворює аерозоль.

Субстрат, що утворює аерозоль, може містити матеріал рослинного походження. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити тютюн. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити матеріал, який містить тютюн, що містить леткі ароматні сполуки тютюну, які вивільняються із субстрату, що утворює аерозоль, при нагріванні. Субстрат, що утворює аерозоль, альтернативно може містити матеріал, що не містить тютюну. Субстрат, що утворює аерозоль,

Зо може містити гомогенізований матеріал рослинного походження. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити гомогенізований тютюновий матеріал. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити щонайменше одну речовину, що утворює аерозоль. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити інші домішки й інгредієнти, такі як ароматизатори.

У другому аспекті цього винаходу пропонується система, що генерує аерозоль, яка містить картридж згідно з першим аспектом даного винаходу й частину пристрою, що містить блок живлення й електронну схему керування, при цьому картридж виконаний із можливістю з'єднання з частиною пристрою. Коли картридж приєднаний до частини пристрою, проникний для рідини нагрівальний елемент може бути електрично приєднаний до блока живлення.

Частина пристрою може містити з'єднувальну частину для зачеплення з відповідною з'єднувальною частиною на картриджі.

Частина пристрою може містити щонайменше один елемент електричного контакту, виконаний із можливістю забезпечення електричного з'єднання з нагрівальним елементом, коли частина пристрою приєднана до картриджа. Елемент електричного контакту може проходити крізь контактний отвір на захисній кришці. Елемент електричного контакту може бути подовженим. Елемент електричного контакту може бути підпружиненим. Елемент електричного контакту може знаходитися в контакті з електричною контактною площадкою в картриджі.

Блок живлення переважно є батареєю, такою як літій-іонна батарея. Альтернативно блок живлення може бути пристроєм накопичення заряду іншого типу, таким як конденсатор. Блок живлення може потребувати перезарядження. Наприклад, блок живлення може мати ємність, достатню для забезпечення можливості безперервного генерування аерозолю впродовж періоду, що дорівнює приблизно шести хвилинам, або впродовж періоду, кратного шести хвилинам. В іншому прикладі блок живлення може мати достатню ємність для того, щоб забезпечити можливість здійснення попередньо заданої кількості затяжок або дискретних активацій нагрівача в зборі.

Електронна схема керування може містити мікроконтролер. Мікроконтролер переважно є програмованим мікропроцесором. Електрична схема може містити додаткові електронні компоненти. Електрична схема може бути виконана з можливістю регулювання подачі живлення на нагрівач у зборі. Живлення може подаватися на нагрівач у зборі безперервно після активації системи або може подаватися з перервами, наприклад від затяжки до затяжки. Живлення може бо подаватися на нагрівач у зборі у вигляді імпульсів електричного струму.

Переважно система, що генерує аерозоль, є утримуваною рукою системою. Переважно система, що генерує аерозоль, є портативною. Система, що генерує аерозоль, може мати розмір, порівнянний із розміром традиційної сигари або сигарети. Курильна система може мати загальну довжину від приблизно 30 міліметрів до приблизно 150 міліметрів. Курильна система може мати зовнішній діаметр від приблизно 5 міліметрів до приблизно 30 міліметрів.

Ознаки, описані щодо одного аспекту винаходу, можуть бути використані в інших аспектах цього винаходу.

Варіанти здійснення цього винаходу далі будуть описані, виключно для прикладу, 3 посиланнями на супровідні графічні матеріали, в яких: на фіг. 1 представлений спрощений вигляд у розрізі системи, що генерує аерозоль, згідно з одним варіантом здійснення цього винаходу; на фіг. 2 представлений вигляд у перспективі системи, зображеної на фіг. 1; на фіг. За представлений вигляд у перспективі картриджа, зображеного на фіг.

І; на фіг. 30 представлений вигляд у перспективі частини пристрою, зображеної на фіг. 1; на фіг. 4 представлений покомпонентний вигляд типу картриджа, зображеного на фіг. З; на фіг. 5 представлений вигляд у перспективі захисної кришки, зображеної на фіг. З; на фіг. б представлений потік повітря через систему, яка містить картридж, зображений на фіг. З; і на фіг. 7 представлений альтернативний шлях потоку повітря згідно з іншим варіантом здійснення даного винаходу.

На фіг. 1 показаний спрощений вигляд у розрізі системи 10, що генерує аерозоль, згідно з варіантом здійснення даного винаходу. Система, що показана на фіг. 1, містить картридж 20 і частину 40 пристрою, які з'єднані один з одним.

Картридж містить запас рідкого субстрату, що утворює аерозоль, і нагрівач у зборі. Частина пристрою містить блок живлення й схему керування. Частина пристрою виконує функцію подачі електроживлення в нагрівач у зборі в картриджі, щоб випаровувати рідкий субстрат, що утворює аерозоль. Випарений субстрат, що утворює аерозоль, захоплює потік повітря через систему, при цьому потік повітря утворюється внаслідок здійснення користувачем затяжок через

Зо мундштук картриджа. Випарений субстрат, що утворює аерозоль, охолоджується в потоці повітря з утворенням аерозолю, перед тим як втягується в рот користувача.

На фіг. 2 показаний вигляд у перспективі системи, показаної на фіг. 1. На фіг. За показаний вигляд у перспективі картриджа, відокремленого від частини пристрою. На фіг. 365 показаний вигляд у перспективі частини пристрою, відокремленої від картриджа.

Частина 40 пристрою містить корпус 46, що містить літій-іонну батарею 42 й схему 44 керування. Частина пристрою також містить підпружинені елементи 45 електричних контактів, показані на фіг. ЗБ, які виконані з можливістю з'єднання з електричними контактними площадками на нагрівачі в зборі в картриджі. Передбачена кнопка 41, яка активує вимикач на схемі керування, щоб привести пристрій у дію. Коли пристрій активовано, схема керування подає живлення від батареї в нагрівач у картриджі. Схема керування може бути виконана з можливістю керування подачею живлення в нагрівач після активації багатьма різними способами, відомими з рівня техніки. Наприклад, схема керування може бути виконана з можливістю керування живленням, що подається в нагрівач, на основі одного або декількох із наступного: температури нагрівача, виявленого потоку повітря через систему, подальшої активації, визначеної або припустимої кількості рідини в картриджі, ідентифікації картриджа й умов навколишнього середовища.

Картридж 20 має мундштуковий кінець, що містить мундштук 23, через який користувач може виконати затяжку. Мундштуковий кінець віддалений від частини пристрою. Кінець картриджа з боку пристрою знаходиться поряд із частиною пристрою.

На фіг. 4 показаний покомпонентний вигляд типу картриджа, показаного на фіг. За.

Картридж 20 містить корпус 22. Усередині корпусу знаходиться контейнер 24 для зберігання, що містить рідкий субстрат 26, що утворює аерозоль. Контейнер для зберігання відкритий на кінці з боку пристрою. Нагрівач у зборі, що містить плоский сітчастий нагрівальний елемент, утримується на кришці ЗО нагрівача. Кришка нагрівача розташована на відкритому кінці контейнера для зберігання. Усередині кришки розміщений матеріал 32 для утримування рідини.

Між нагрівачем 28 у зборі й матеріалом 32 для утримування розташований капілярний матеріал 31, показаний на покомпонентному вигляді на фіг. 4. У корпусі розміщена захисна кришка 33, що утримує нагрівач у зборі й кришку нагрівача в контейнері для зберігання. Захисна кришка також покриває нагрівальний елемент і захищає його від пошкодження.

Захисна кришка 33 більш детально зображена на фіг. 5. Захисна кришка має частину кришки з передньою стінкою, яка покриває нагрівач у зборі. На передній стінці виконані контактні отвори 39, які розташовані з можливістю розміщення підпружинених елементів 45 електричних контактів, показаних на фіг. ЗБ. На передній стінці також виконані впускні отвори 37 для повітря. Для забезпечення додаткового повітря для змішування з паром із нагрівача в зборі, як буде описано з посиланням на фіг. б, на боковій стінці виконані впускні отвори 50 для змішувального повітря. Захисна кришка також містить ніжки 35, які проходять навколо контейнера для зберігання всередині картриджа. Частина шляху потоку повітря всередині картриджа утворена між ніжками 35 і стінкою контейнера 24 для зберігання.

Захисна кришка утримується в положенні за допомогою затискного з'єднання з корпусом 22 картриджа. Навколо частини кришки захисної кришки проходить ребро 34, що зачіпляється з відповідним заглибленням у корпусі картриджа. У цьому положенні захисна кришка 33 також притискається до частини нагрівача 28 у зборі з метою утримування нагрівача 28 у зборі й кришки 30 нагрівача над відкритим кінцем контейнера для зберігання.

Кришка 30 нагрівача має отвір, виконаний на передній зовнішній поверхні, і нагрівач у зборі проходить поперек отвору. Нагрівач у зборі містить пару електричних контактних площадок, які прикріплені до кришки нагрівача, і нагрівальний елемент, що містить сітку електропровідних ниток нагрівання, що перекривають отвір і прикріплені до електричних контактів на протилежних сторонах отвору. Нагрівач у зборі цього типу описаний у документі УМО2015/117702.

Як видно на фіг. 1, коли захисна кришка 33 знаходиться в картриджі, вона притискається до периферії нагрівача в зборі, але вона не перебуває в контакті з нагрівальним елементом. Шлях потоку повітря всередину й назовні нагрівального елемента проходить між захисною кришкою 33, нагрівачем 28 у зборі й контейнером 24 для зберігання, як буде описано більш докладно з посиланням на фіг. 6.

Форма захисної кришки забезпечує перегородку між шляхом потоку повітря, що проходить повз нагрівальний елемент, і електричними контактними площадками. Захисна кришка контактує з нагрівачем у зборі між відкритою частиною контактних площадок і центральною частиною нагрівального елемента, щоб забезпечити цю перегородку й прикріпити нагрівач у зборі до контейнера для зберігання. Це розташування зменшує вірогідність появи рідкого

Зо субстрату, що утворює аерозоль, "кий витік або конденсувався й забруднює контактні поверхні електричних контактних площадок й елементи електричного контакту. Більш того, щоб додатково зменшити вірогідність того, що рідина зі шляху потоку повітря, яка витекла або конденсувалася, потрапить на інші компоненти системи й забруднюватиме їх, на внутрішню частину захисної кришки або на зовнішню частину контейнера для зберігання може бути нанесений шар матеріалу для утримування рідини (на фігурах не показаний), щоб поглинати рідину, яка конденсувалася всередині шляху потоку повітря.

Картридж 20 приєднаний до частини 40 пристрою за допомогою натискного з'єднання.

Корпус картриджа виконаний із можливістю його з'єднання з частиною пристрою лише в двох напрямках, що забезпечує розміщення підпружинених елементів 45 електричного контакту в отворах 39 і їхній контакт із контактними площадками нагрівача в зборі. З'єднувальне ребро 48 частини пристрою зачіпляється з заглибленням 25 на корпусі картриджа, щоб утримувати картридж і частину пристрою разом.

Корпус 22 картриджа й контейнер 24 для зберігання сформовані як одна частина й виконані з поліпропілену. Матеріал 32 для утримування рідини утворений із співполімеру поліпропілену

РЕТ. Капілярний матеріал 31 утворений із скловолокна. Кришка нагрівача виконана з поліетеретеркетону (РЕЕК). Нагрівальний елемент виконаний із нержавіючої сталі, а електричні контактні площадки виконані з олова. Захисна кришка виконана з рідкокристалічного полімеру (І СР).

У цьому прикладі рідкий субстрат 26, що утворює аерозоль, містить 3995 за вагою гліцерину, 39 905 за вагою пропіленгліколю, 20 90 за вагою води й ароматизаторів, а також 2 95 за вагою нікотину. Безумовно, також можливе застосування інших субстратів. Субстрат, що утворює аерозоль, не обов'язково повинен бути рідким субстратом і замість цього може бути твердим субстратом.

Щоб зібрати картридж, контейнер для зберігання спочатку наповнюють субстратом, що утворює аерозоль. Потім матеріал 32 для утримування рідини розташовують у відкритому кінці контейнера для зберігання, а капілярний матеріал 31 розміщують на матеріалі для утримування рідини. Кришку нагрівача, до якої нагрівач у зборі вже прикріплений, потім розташовують у відкритому кінці контейнера для зберігання. Контейнер для зберігання й кришка нагрівача можуть містити закріплювальні елементи, щоб гарантувати, що кришка нагрівача розташована в правильному напрямку на контейнері для зберігання. Захисну кришку 33 потім прикріплюють до корпусу 22, щоб утримувати в положенні всі компоненти картриджа.

Система є утримуваною рукою системою, виконаною такого розміру, що вона зручно розміщується в руці користувача. Під час роботи, після того як картридж і частина пристрою були з'єднані один з одним, користувач натискає кнопку 41, щоб активувати пристрій.

Користувач потім робить затяжку через мундштук 23, щоб втягнути повітря через систему.

Схема керування може подавати живлення на нагрівач у зборі на основі виявлених затяжок користувача або може подавати живлення безперервно після активації пристрою. Нагрівальний елемент нагрівають до температури, достатньої для випаровування субстрату, що утворює аерозоль, поряд із нагрівальним елементом. Випарений субстрат, що утворює аерозоль, проходить через нагрівальний елемент і всередину потоку повітря, що проходити через систему.

На фіг. 6 показаний потік повітря, що проходить через картридж, у той час як користувач робить затяжку через мундштук 23. Повітря втягується в систему через впускні отвори 60, що виконані між основною частиною пристрою й корпусом 22 картриджа. Повітря потім проходить через отвори, що виконані в з'єднувальній деталі частини пристрою, всередину порожнини, що утворена між частиною пристрою й захисною кришкою 33. Повітря потім втягується всередину картриджа як через впускні отвори 37 для повітря на передній стінці захисної кришки, так і через впускні отвори 50 для змішувального повітря. Повітря, що втягується через впускний отвір 37 для повітря, потрапляє на нагрівальний елемент і захоплює випарений субстрат, що утворює аерозоль. Суміш повітря й пари витягується з нагрівального елемента вздовж шляху 54 потоку повітря між захисною кришкою 33 й контейнером 24 для зберігання. Повітря, що втягується всередину через впускні отвори 50 для змішувального повітря, змішується із сумішшю пари/повітря з нагрівача в зборі. У той час як суміш проходить через шлях 54 потоку повітря, пара охолоджується, і утворюється аерозоль. Аерозоль втягується в рот користувача через мундштук 23.

Шлях потоку повітря містить згин у 90 градусів, що відповідає зовнішній частині контейнера для зберігання. Будь-які крупні краплі рідини або сміття не пройдуть згин у потоці повітря, а потраплять на захисну кришку 33. Це допоможе гарантувати, що аерозоль дійде до

Зо користувача.

На фіг. 7 показаний потік повітря в альтернативному варіанті здійснення. У варіанті здійснення, показаному на фіг. 7, захисна кришка модифікована так, щоб мати різні впускні отвори для повітря й перешкоджати потраплянню потоку повітря в мундштук без проходження спочатку нагрівального елемента. Потік повітря також характеризується гострим згином. Він є по суті О-подібним, відповідаючи зовнішній поверхні контейнера для зберігання. На передній стінці захисної кришки немає впускних отворів для повітря, лише впускний отвір 75 на місці впускних отворів для змішувального повітря, показаних на фіг. 6. Захисна кришка 73 за фіг. 7 має таку саму форму, що й захисна кришка за фіг. 6. Повітря втягується всередину картриджа через впускний отвір 75. Виступ 77 запобігає прямому потраплянню повітря в мундштук 33 (або зменшує його) і спрямовує його до нагрівального елемента. Виступ 77 може бути сформований для запобігання виходу з випускного отвору 75 будь-якого суттєвого обсягу повітря, що протікає до випускного отвору мундштука й спочатку не проходить нагрівальний елемент. Повітря проходить через нагрівальний елемент 28 і захоплює випарений субстрат, що утворює аерозоль. Суміш повітря й пари витягується з нагрівального елемента вздовж шляху 79 потоку повітря між захисною кришкою 73 й контейнером 24 для зберігання. У той час як суміш проходить через шлях 79 потоку повітря, пара охолоджується, і утворюється аерозоль.

Аерозоль втягується в рот користувача з мундштука 23.

Картриджі, що описані з посиланням на фігури, можуть бути легко виготовлені й зібрані.

Картриджі є надійними, і нагрівальний елемент захищений від пошкодження під час транспортування й використання. Картриджі надають можливість виконати просте й пряме електричне з'єднання від частини пристрою системи до нагрівача в зборі в картриджі.

Вищеописані наведені як приклад варіанти здійснення є ілюстративними, але не є обмежувальними. На підставі вищеописаних наведених як приклад варіантів здійснення фахівцеві в даній галузі техніки тепер будуть зрозумілі інші варіанти здійснення, що відповідають вищевказаним наведеним як приклад варіантам здійснення.

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Картридж для системи, що генерує аерозоль, при цьому картридж містить: бо контейнер для зберігання, що містить запас субстрату, що утворює аерозоль;

проникний для рідини нагрівальний елемент, розташований поперек отвору в контейнері для зберігання; захисну кришку, яка приєднана до контейнера для зберігання й покриває проникний для рідини нагрівальний елемент; щонайменше один впускний отвір для повітря, щонайменше один випускний отвір для повітря й шлях потоку повітря від щонайменше одного впускного отвору для повітря до щонайменше одного випускного отвору для повітря; при цьому захисна кришка виконана так, що частина шляху потоку повітря знаходиться між захисною кришкою й проникним для рідини нагрівальним елементом.

2. Картридж за п. 1, який відрізняється тим, що захисна кришка утворює частину зовнішньої поверхні картриджа.

3. Картридж за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що картридж виконаний із можливістю з'єднання з частиною пристрою системи, що генерує аерозоль, при цьому частина пристрою містить батарею й електронну схему керування, і при цьому картридж має кінець із боку пристрою, виконаний із можливістю з'єднання з частиною пристрою, і мундштуковий кінець, розташований напроти кінця з боку пристрою, при цьому захисна кришка розташована на кінці картриджа з боку пристрою.

4. Картридж за п. 3, який відрізняється тим, що захисна кришка розташована між частиною пристрою та нагрівальним елементом, коли картридж приєднаний до частини пристрою.

5. Картридж за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що додатково містить електричні контактні площадки, приєднані до проникного для рідини нагрівального елемента, при цьому захисна кришка містить один або декілька контактних отворів, які забезпечують доступ до електричних контактних площадок.

6. Картридж за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше один впускний отвір для повітря розташований в захисній кришці.

7. Картридж за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що шлях потоку повітря містить гострий згин між нагрівальним елементом і випускним отвором для повітря.

8. Картридж за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що додатково містить мундштукову частину, виконану з можливістю вставлення в рот користувача. Зо

9. Картридж за п. 8, який відрізняється тим, що мундштукова частина містить частину зовнішнього корпусу картриджа.

10. Картридж за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що захисна кришка приєднана до зовнішнього корпусу картриджа або до контейнера для зберігання за допомогою механічного зчеплення.

11. Картридж за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що нагрівальний елемент містить багато ниток, при цьому нитки утворюють сітку.

12. Картридж за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що захисна кришка утримує нагрівальний елемент у контейнері для зберігання.

13. Система, що генерує аерозоль, яка містить картридж за будь-яким із попередніх пунктів і частину пристрою, яка містить блок живлення й електронну схему керування, при цьому картридж виконаний із можливістю з'єднання з частиною пристрою, при цьому, коли картридж з'єднаний із частиною пристрою, проникний для рідини нагрівальний елемент електрично з'єднаний із блоком живлення.

14. Система, що генерує аерозоль, за п. 13, яка відрізняється тим, що частина пристрою містить щонайменше один елемент електричного контакту, виконаний із можливістю забезпечення електричного з'єднання з нагрівальним елементом, коли частина пристрою приєднана до картриджа, при цьому елемент електричного контакту проходить крізь отвір контакту в захисній кришці.

15. Система, що генерує аерозоль, за п. 13 або п. 14, яка відрізняється тим, що система є утримуваною рукою системою, що генерує аерозоль.