Образующая аэрозоль система, содержащая средства обнаружения картриджа
Изобретение относится к образующей аэрозоль системе, выполненной с возможностью обнаружения и распознавания различных типов образующих аэрозоль картриджей. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением содержит образующее аэрозоль устройство, первый съемный образующий аэрозоль картридж, содержащий по меньшей мере первый резистивный нагреватель, и второй съемный образующий аэрозоль картридж, содержащий по меньшей мере второй резистивный нагреватель, причем первый съемный образующий аэрозоль картридж содержит первый образующий аэрозоль субстрат, требующий первого профиля нагрева, а второй съемный образующий аэрозоль картридж содержит второй образующий аэрозоль субстрат, требующий второго профиля нагрева, и образующее аэрозоль устройство содержит главный корпус, образующий полость и по меньшей мере одно отверстие для съемного размещения первого или второго образующего аэрозоль картриджа в этой полости; источник электропитания и модуль управления для управления подачей электрического тока от источника электропитания на первый или второй резистивный нагреватель; при этом первый образующий аэрозоль картридж содержит первую электрическую нагрузку, содержащую резистивную нагрузку первого резистивного нагревателя и выполненную с возможностью электрического соединения с модулем управления, когда первый образующий аэрозоль картридж размещен внутри указанной полости; второй образующий аэрозоль картридж содержит вторую электрическую нагрузку, содержащую резистивную нагрузку второго резистивного нагревателя и выполненную с возможностью электрического соединения с модулем управления, когда этот второй образующий аэрозоль картридж размещен внутри указанной полости, причем вторая электрическая нагрузка отличается от первой электрической нагрузки; модуль управления выполнен с возможностью измерения электрической нагрузки, когда внутри указанной полости размещен образующий аэрозоль картридж, для определения того, размещен ли первый или второй картридж внутри указанной полости; и модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый резистивный нагреватель согласно первому или второму профилю нагрева по меньшей мере частично на основе измеренной электрической нагрузки. Техническим результатом изобретения является создание образующей аэрозоль системы с электрическим управлением, которая обеспечивала бы стабильные и надежные средства обнаружения наличия образующего аэрозоль картриджа внутри образующего аэрозоль устройства, а также имеющую улучшенную функциональность. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к образующей аэрозоль системе, выполненной с возможностью обнаружения и распознавания различных типов образующих аэрозоль картриджей. Настоящее изобретение находит свое конкретное применение в качестве образующей аэрозоль системы для нагрева никотиносодержащего образующего аэрозоль субстрата.
Один тип образующей аэрозоль системы представляет собой курительную систему с электрическим управлением. Известны удерживаемые рукой курительные системы с электрическим управлением, состоящие из электронагревателя, образующего аэрозоль устройства, содержащего электронную схему управления, и образующего аэрозоль картриджа.
Образующие аэрозоль картриджи для курительных систем с электрическим нагревом обычно специально проектируются для работы лишь с соответствующим образующим аэрозоль устройством, поскольку образование и высвобождение ароматов осуществляется путем управляемого нагрева образующего аэрозоль субстрата. Следовательно, попытка использования образующего аэрозоль картриджа, например, с образующим аэрозоль устройством, изготовленным другим производителем, может привести к невозможности образования желаемой аэрозольной композиции и к повреждению образующего аэрозоль картриджа и/или образующего аэрозоль устройства. Кроме того, возможно наличие нескольких различных образующих аэрозоль картриджей, которые выполнены для использования с одним и тем же устройством, но каждый из которых обеспечивает отличную от других аэрозольную композицию и требует отличного от других профиля нагрева.
Некоторые из курительных систем с электрическим нагревом, известных из уровня техники, содержат детектор, который может обнаруживать наличие курительного изделия или картриджа, размещенного в курительной системе. Обычно в известных системах на поверхность курительного изделия или картриджа наносится путем печати идентифицируемая краска, которая затем обнаруживается устройством. Однако такие системы обнаружения имеют ограниченную функциональность и надежность.
Соответственно, было бы желательно создать образующую аэрозоль систему с электрическим управлением, которая обеспечивала бы стабильные и надежные средства обнаружения наличия образующего аэрозоль картриджа внутри образующего аэрозоль устройства, а также систему обнаружения, имеющую улучшенную функциональность.
Согласно настоящему изобретению, предложена образующая аэрозоль система с электрическим управлением, содержащая образующее аэрозоль устройство, первый съемный образующий аэрозоль картридж, содержащий по меньшей мере первый резистивный нагреватель, и второй съемный образующий аэрозоль картридж, содержащий по меньшей мере второй резистивный нагреватель. Первый съемный образующий аэрозоль картридж содержит первый образующий аэрозоль субстрат, требующий первого профиля нагрева, а второй образующий аэрозоль картридж содержит второй образующий аэрозоль субстрат, требующий второго профиля нагрева. Образующее аэрозоль устройство содержит главный корпус, образующий полость и по меньшей мере одно отверстие для съемного размещения первого или второго образующего аэрозоль картриджа в этой полости. Образующее аэрозоль устройство дополнительно содержит источник электропитания и модуль управления для управления подачей электрического тока от источника электропитания на первый или второй электронагреватель. Первый образующий аэрозоль картридж содержит первую электрическую нагрузку, содержащую резистивную нагрузку первого электронагревателя и выполненную с возможностью электрического соединения с модулем управления, когда первый образующий аэрозоль картридж размещен внутри указанной полости. Второй образующий аэрозоль картридж содержит вторую электрическую нагрузку, содержащую резистивную нагрузку второго электронагревателя и выполненную с возможностью электрического соединения с модулем управления, когда этот второй образующий аэрозоль картридж размещен внутри указанной полости, причем вторая электрическая нагрузка отличается от первой электрической нагрузки. Модуль управления выполнен с возможностью измерения электрической нагрузки, когда внутри указанной полости размещен образующий аэрозоль картридж, для определения того, размещен ли первый или второй картридж внутри указанной полости. Модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый электронагреватель или на второй электронагреватель согласно первому или второму профилю нагрева по меньшей мере частично на основе измеренной электрической нагрузки.
В контексте данного документа термин «образующая аэрозоль система» относится к комбинации образующего аэрозоль устройства, образующего аэрозоль картриджа и нагревателя, как будет дополнительно описано и проиллюстрировано в данном документе. В указанной системе устройство, картридж и нагреватель действуют совместно для образования аэрозоля.
В контексте данного документа термин «образующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с образующим аэрозоль картриджем и нагревателем для образования аэрозоля. Образующее аэрозоль устройство содержит источник электропитания для приведения в действие нагревателя с целью нагрева образующего аэрозоль картриджа.
В контексте данного документа термин «картридж» относится к одноразовому изделию, которое выполнено с возможностью соединения с образующим аэрозоль устройством и собрано в виде монолитного модуля, который может присоединяться и отсоединяться в качестве монолитного модуля.
В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль картридж» относится к картриджу, содержащему по меньшей мере один образующий аэрозоль субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, образующий аэрозоль картридж может представлять собой курительное изделие, которое образует аэрозоль.
В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль субстрат» используется для описания субстрата, способного высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, образуемые из образующих аэрозоль субстратов образующих аэрозоль картриджей согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Благодаря использованию электрических средств обнаружения, образующие аэрозоль системы согласно настоящему изобретению обеспечивают преимущество, состоящее в возможности обнаружения и взаимного различения двух или более различных образующих аэрозоль картриджей и обеспечения требуемого профиля нагрева для конкретного картриджа, который вставлен в устройство. Кроме того, использование электрического способа обнаружения является более надежным по сравнению с системами с напечатанной краской, используемыми в образующих аэрозоль системах уровня техники, поскольку электрические средства обнаружения менее подвержены загрязнению или повреждению. Например, в системах уровня техники возможно стирание напечатанной краски до начала использования образующего аэрозоль картриджа или изделия, что будет препятствовать использованию этого картриджа или изделия с данным устройством.
В некоторых вариантах реализации модуль управления может быть выполнен таким образом, что резистивный нагреватель не активируется, если модуль управления не смог обнаружить распознаваемый образующий аэрозоль картридж. В дополнение, устройство может быть выполнено с возможностью использования механических средств обнаружения, которые могут предотвращать вставление несовместимого картриджа в устройство. Таким образом, образующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению обеспечивает преимущество, состоящее в том, она может быть выполнена с возможностью дополнительного снижения или исключения риска использования контрафактных или несовместимых образующих аэрозоль картриджей с устройством.
Для измерения резистивной нагрузки первого или второго электронагревателя, модуль управления может быть выполнен с возможностью подачи электрического тока от источника электропитания через резистивный нагреватель и измерения результирующего сопротивления. Резистивные нагрузки могут быть предпочтительными, поскольку они облегчают использование постоянного тока (DC) для измерения нагрузки. Таким образом, резистивные нагрузки особенно пригодны для вариантов реализации, в которых источник электропитания представляет собой источник электропитания постоянного тока, такой как батарея.
Кроме того, использование самого нагревателя в качестве резистивной нагрузки позволяет исключить необходимость в отдельной и специализированной электрической нагрузке, которую в противном случае пришлось бы специально предусмотреть с целью взаимного различения первого и второго картриджей.
Благодаря выполнению первого резистивного нагревателя в виде части первого образующего аэрозоль картриджа, а второго образующего аэрозоль картриджа - в виде части второго образующего аэрозоль картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности выполнения нагревателя конкретно для использования с каждым типом картриджа, что позволяет оптимизировать доставку аэрозоля и, следовательно, обеспечить правильный состав и концентрацию аэрозоля. В то же время, благодаря размещению нагревателя внутри соответствующего картриджа, предотвращается использование пользователем ненадлежащего нагревателя с каждым типом образующего аэрозоль картриджа.
В любом из вышеописанных вариантов реализации первое образующее аэрозоль изделие может содержать первое устройство хранения данных, выполненное с возможностью передачи первых данных на модуль управления, когда первое образующее аэрозоль устройство размещено внутри указанной полости, а второе образующее аэрозоль изделие может содержать второе устройство хранения данных, выполненное с возможностью передачи вторых данных на модуль управления, когда это второе образующее аэрозоль устройство размещено внутри указанной полости. Вторые данные отличаются от первых данных, и модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый или второй резистивный нагреватель согласно первому или второму профилю нагрева по меньшей мере частично на основе данных, принятых этим модулем управления.
Первые или вторые данные, сохраняемые в первом и втором образующем аэрозоль картридже, могут содержать по меньшей мере одно из следующего: тип образующего аэрозоль картриджа, данные об изготовителе, дату и время изготовления, заводской серийный номер, профиль нагрева, данные о количестве образующего аэрозоль субстрата, находящегося в картридже, и данные о том, использовался ли ранее данный картридж.
Благодаря хранению профиля нагрева для картриджа в самом этом картридже обеспечено преимущество, состоящее в возможности исключения необходимости в хранении множества различных профилей нагрева в устройстве. Таким образом не только уменьшается или исключается необходимость в хранении данных в устройстве, но также исключается необходимость в обновлении профилей нагрева, хранящихся в устройстве, в случае изготовления новых картриджей, требующих новых профилей нагрева.
Хранение данных о количестве образующего аэрозоль субстрата, находящегося в картридже, может быть полезно в тех вариантах реализации, в которых профиль нагрева, используемый для нагрева образующего аэрозоль картриджа, зависит от количества образующего аэрозоль субстрата, находящегося в картридже. Например, в тех вариантах реализации, в которых образующий аэрозоль субстрат содержит жидкость, профиль нагрева может зависеть от количества жидкости, заключенной в картридже.
Благодаря хранению данных о том, использовался ли данный картридж ранее, обеспечена возможность предотвращения повторного использования уже использованного картриджа как в том же самом устройстве, так и в другом устройстве. Предотвращение повторного использования картриджей часто является желательным, поскольку повторное использование уже использованного картриджа может привести к значительному снижению выхода аэрозоля из системы.
В дополнение к передаче данных от первого и второго образующих аэрозоль картриджей или в качестве альтернативы передаче данных, образующее аэрозоль устройство может содержать первую группу электрических контактов и вторую группу электрических контактов, причем первый образующий аэрозоль картридж содержит третью группу электрических контактов, выполненных с возможностью контактирования с первой группой электрических контактов, когда первый образующий аэрозоль картридж размещен в указанной полости, а второй образующий аэрозоль картридж содержит четвертую группу электрических контактов, выполненных с возможностью контактирования со второй группой электрических контактов, когда этот второй образующий аэрозоль картридж размещен в указанной полости. Модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый или второй электронагреватель согласно первому или второму профилю нагрева по меньшей мере частично на основе того контактирует ли образующий аэрозоль картридж, размещенный внутри указанной полости, с первой или второй группой электрических контактов.
Благодаря использованию различных групп контактов для обеспечения электрического соединения между устройством и первым и вторым картриджами, обеспечены средства определения того, какой тип картриджа вставлен в устройство. Например, модуль управления может попытаться подать электрический ток от источника электропитания через первую и вторую группы контактов для определения того, какая группа контактов электрически контактирует с образующим аэрозоль картриджем.
В некоторых вариантах реализации образующее аэрозоль устройство может использовать электрическое соединение, обеспечиваемое указанными электрическими контактами, для осуществления проверки картриджа перед активацией нагревателя. Например, устройство может проверить, использовался ли данный картридж ранее. В дополнение или в качестве альтернативы, в тех вариантах реализации, в которых нагреватель образует часть каждого картриджа, устройство может проверить правильность работы нагревателя до начала полного цикла нагрева.
В некоторых вариантах реализации первая группа электрических контактов и вторая группа электрических контактов имеют по меньшей мере один общий электрический контакт. Например, первая и вторая группы электрических контактов могут иметь один, два, три, четыре или пять общих электрических контактов. В некоторых случаях первая группа электрических контактов может представлять собой подгруппу второй группы электрических контактов. Иначе говоря, вторая группа электрических контактов может содержать все контакты первой группы плюс один или более дополнительных контактов. Первая и вторая группы электрических контактов могут иметь любое количество электрических контактов, при этом первая и/или вторая группа электрических контактов содержит по меньшей мере один дополнительный контакт, который не входит в другую группу.
В качестве альтернативы, первая и вторая группы электрических контактов могут не иметь никаких общих контактов.
Электрические контакты могут иметь любую подходящую форму. Электрические контакты могут быть по существу плоскими. Как было обнаружено, плоские электрические контакты имеют преимущество, состоящее в том, что они более надежны при осуществлении электрического соединения и более просты в изготовлении. Предпочтительно, электрические контакты содержат часть в виде стандартизованного электрического соединения, включая, но без ограничения, соединения типа USB-A, USB-B, USB-mini, USB-micro, SD, miniSD или microSD. Предпочтительно, электрические контакты содержат вводимую часть в виде стандартизованного электрического соединения, включая, но без ограничения, соединения типа USB-A, USB-B, USB-mini, USB-micro, SD, miniSD или microSD. В контексте данного документа термин «стандартизованное электрическое соединение» относится к электрическому соединению, которое определено промышленным стандартом.
В дополнение к вышеописанным необязательным способам обнаружения или в качестве альтернативы этим способам, указанное по меньшей мере одно отверстие может содержать первое отверстие, выполненное с возможностью размещения первого образующего аэрозоль картриджа, и второе отверстие, выполненное с возможностью размещения второго образующего аэрозоль картриджа. Предпочтительно, первое и второе отверстия выполнены таким образом, что первый образующий аэрозоль картридж может быть размещен лишь внутри первого отверстия, а второй образующий аэрозоль картридж может быть размещен лишь внутри второго отверстия. Модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый или второй резистивный нагреватель согласно первому или второму профилю нагрева частично на основе того, размещен ли картридж внутри первого или второго отверстия.
Благодаря использованию различных отверстий для размещения первого и второго картриджей, обеспечены по меньшей мере частично механические средства для определения того, какой тип картриджа вставлен в устройство. Например, устройство может содержать датчик для определения того, в каком отверстии размещен образующий аэрозоль картридж. Подходящие датчики включают в себя оптические датчики, электромеханические датчики, емкостные датчики и индуктивные датчики. В особо предпочтительном варианте реализации использование двух различных отверстий сочетают с использованием первой, второй, третьей и четвертой групп электрических контактов, как описано выше. Более конкретно, устройство может быть выполнено таким образом, чтобы третья группа электрических контактов могла контактировать лишь с первой группой электрических контактов, когда первый картридж вставлен в первое отверстие, а четвертая группа электрических контактов могла контактировать лишь со второй группой электрических контактов, когда второй картридж вставлен во второе отверстие.
Для предотвращения вставления первого и второго картриджей в ненадлежащее отверстие, первый и второй образующие аэрозоль картриджи предпочтительно имеют отличный друг от друга размер и/или отличную друг от друга форму. В одном варианте реализации первое отверстие расположено в торцевой стенке указанной полости, а второе отверстие расположено вдоль боковой стенки этой полости. В этом случае первый образующий аэрозоль картридж может иметь максимальную длину больше, чем второй образующий аэрозоль картридж, а второй образующий аэрозоль картридж может иметь максимальную ширину больше, чем первый образующий аэрозоль картридж. Таким образом, для предотвращения вставления каждого картриджа в ненадлежащее отверстие, первое отверстие имеет максимальную ширину меньше, чем максимальная ширина второго образующего аэрозоль картриджа, а второе отверстие имеет максимальную длину меньше, чем максимальная длина первого образующего аэрозоль картриджа.
В любом из вышеописанных вариантов указанная полость предпочтительно содержит по меньшей мере одно из следующего: направляющая щель, канавка, направляющая или выступ, для направления первого и/или второго образующего аэрозоль картриджа в его надлежащее место внутри этой полости. В тех вариантах реализации, которые содержат первое и второе отверстия для размещения первого и второго картриджей соответственно, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одно из следующего: направляющая щель, канавка, направляющая или выступ, было связано с каждым из отверстий для направления соответствующего картриджа в его надлежащее место внутри указанной полости.
В любом из вышеописанных вариантов реализации первый и второй образующие аэрозоль картриджи могут быть по существу плоскими, и указанное по меньшей мере одно отверстие может содержать по существу прямоугольную щель.
В контексте данного документа термин «по существу плоский» относится к компоненту, имеющему соотношение толщины к ширине по меньшей мере примерно 1:2. Предпочтительно, указанное соотношение толщины к ширине составляет менее чем примерно 1:20 для минимизации риска сгибания или разлома компонента.
Плоскими компонентами можно легко манипулировать во время изготовления. В дополнение, было обнаружено, что высвобождение аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата улучшается, если последний является по существу плоским и расположен таким образом, что поток воздуха втягивается по ширине и/или по длине этого образующего аэрозоль субстрата.
В любом из вышеописанных вариантов реализации как первый, так и второй образующий аэрозоль субстрат могут содержать никотин. Например, как первый, так и второй образующий аэрозоль субстрат могут содержать табакосодержащий материал с летучими ароматическими соединениями табака, которые высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит вещество для образования аэрозоля, т.е. вещество, которое образует аэрозоль при нагреве. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой, например, полиоловое вещество для образования аэрозоля или неполиоловое вещество для образования аэрозоля. Оно может быть твердым или жидким при комнатной температуре, однако предпочтительно, оно является жидким при комнатной температуре. Подходящие полиоловые вещества включают в себя сорбитол, глицерин и гиколи, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль. Подходящие неполиоловые вещества включают в себя одноатомные спирты, такие как ментол, углеводороды с высокой точкой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, и сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтилцитрат или изопропилмиристат. Сложные эфиры алифатической карбоновой кислоты, такие как метилстеарат, диметила додекандиоат и диметила тетрадекандиоат, также могут использоваться в качестве веществ для образования аэрозоля. Может использоваться комбинация веществ для образования аэрозоля в равных или различных долях. Особо предпочтительными могут быть полиэтиленгликоль и глицерин, в то время как триацетин труднее стабилизируется и может также потребовать инкапсуляции с целью предотвращения его миграции внутри продукта. Образующий аэрозоль субстрат может содержать один или более ароматических агентов, таких как какао, ликер, органические кислоты или ментол.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать твердый субстрат. Твердый субстрат может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, кусочки, тонкие трубочки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: листья трав, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и расширенный табак. При необходимости, твердый субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, высвобождающиеся при нагреве субстрата. При необходимости, твердый субстрат может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения. Такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого образующего аэрозоль субстрата. В качестве альтернативы или дополнительно, такие капсулы могут быть разрушены до, во время или после нагрева твердого образующего аэрозоль субстрата.
В случае, если образующий аэрозоль субстрат содержит твердый субстрат, содержащий гомогенизированный табачный материал, этот гомогенизированный табачный материал может быть образован путем агломерирования табака в виде частиц. Гомогенизированный табачный материал может иметь форму листа. Содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять более 5 процентов по сухому весу. В качестве альтернативы, содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять от 5 процентов до 30 процентов по сухому весу. Листы гомогенизированного табачного материала могут быть образованы путем агломерирования табака в виде частиц, полученного путем помола или измельчения иным образом табачных листовых пластин и/или жилок табачного листа; в качестве альтернативы или дополнительно, листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более из следующего: табачная пыль, табачная мелочь и другие табачные отходы, образующиеся, например, во время обработки, перемещения и отгрузки табака. Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более внутренних связующих, которые представляют собой табачные эндогенные связующие, одно или более внешних связующих, которые представляют собой табачные экзогенные связующие, или их комбинацию для поддержки агломерирования табака в виде частиц. В качестве альтернативы или дополнительно, листы гомогенизированного табачного материала могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации. Листы гомогенизированного табачного материала предпочтительно образуют с помощью литьевого процесса того типа, который обычно включает в себя литье суспензии, содержащей табак в виде частиц и одно или более связующих, на конвейерной ленте или другой опорной поверхности, сушку отлитой суспензии для образования листа гомогенизированного табачного материала и удаление листа гомогенизированного табачного материала с этой опорной поверхности.
При необходимости, твердый субстрат может быть выполнен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубочек, полосок или листов. В качестве альтернативы, носитель может представлять собой трубчатый носитель, имеющий тонкий слой твердого субстрата, нанесенный на его внутреннюю поверхность, подобно тому, как раскрыто в US-A-5 505 214, US-A-5 591 368 и US-A-5 388 594, или на его внешнюю поверхность, или как на внутреннюю, так и на внешнюю поверхности. Такой трубчатый носитель может быть выполнен, например, из бумаги или бумагообразного материала, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками или перфорированной металлической фольги или любой другой термостабильной полимерной матрицы. Твердый субстрат может быть нанесен на поверхность носителя в виде, например, листа, пены, геля или суспензии. Твердый субстрат может быть нанесен на всю поверхность носителя или, в качестве альтернативы, он может быть нанесен в виде рисунка с целью обеспечения предварительно заданной или неоднородной доставки аромата во время использования. В качестве альтернативы, носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в который включены табачные компоненты, такие как описанные в EP-A-0 857 431. Нетканое полотно или пучок волокон могут содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.
В качестве альтернативы образующему аэрозоль субстрату на табачной основе, как первый, так и второй образующий аэрозоль субстрат могут содержать жидкий субстрат, а картридж может содержать средства для удержания жидкого субстрата, такие как один или более контейнеров. В качестве альтернативы или дополнительно, картридж может содержать пористый несущий материал, в котором абсорбирован жидкий субстрат, как описано в WO-A-2007/024130, WO-A-2007/066374, EP-A-1 736 062, WO-A-2007/131449 и WO-A-2007/131450.
Жидкий субстрат предпочтительно представляет собой одно или более из следующего: никотин, никотиновое основание, соль никотина, такая как никотин-HCl, никотина битартрат или никотина дитартрат, или производная никотина.
Источник никотина может содержать натуральный никотин или синтетический никотин.
Источник никотина может содержать чистый никотин, раствор никотина в водном или неводном растворителе или жидкий экстракт табака.
Источник никотина может дополнительно содержать образующее электролит соединение. Образующее электролит соединение может быть выбрано из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, оксидов щелочных металлов, солей щелочных металлов, оксидов щелочноземельных металлов, гидроксидов щелочноземельных металлов и их комбинаций.
Например, источник никотина может содержать образующее электролит соединение, выбранное из группы, состоящей из гидроксида калия, гидроксида натрия, оксида лития, оксида бария, хлорида калия, хлорида натрия, карбоната натрия, цитрата натрия, сульфата аммония и их сочетания.
В определенных вариантах реализации источник никотина может содержать водный раствор никотина, основание никотина, соль никотина или производное никотина и образующее электролит соединение.
В качестве альтернативы или дополнительно, источник никотина может дополнительно содержать другие компоненты, включая, но без ограничения, натуральные ароматизаторы, искусственные ароматизаторы и антиоксиданты.
В дополнение к никотиносодержащему образующему аэрозоль субстрату, как первый, так и второй образующий аэрозоль субстрат могут дополнительно содержать источник летучего соединения для улучшения доставки, которое вступает в реакцию с никотином в газовой фазе, способствуя доставке никотина пользователю.
Летучее соединение для улучшения доставки может содержать одно соединение. В качестве альтернативы летучее соединение для улучшения доставки может содержать два или более различных соединений.
Предпочтительно, летучее соединение для улучшения доставки представляет собой летучую жидкость.
Летучее соединение для улучшения доставки может содержать водный раствор одного или более соединений. В качестве альтернативы, летучее соединение для улучшения доставки может содержать неводный раствор одного или более соединений.
Летучее соединение для улучшения доставки может содержать два или более различных летучих соединений. Например, летучее соединение для улучшения доставки может содержать смесь из двух или более различных летучих жидких соединений.
В качестве альтернативы, летучее соединение для улучшения доставки может содержать одно или более нелетучих соединений и одно или более летучих соединений. Например, летучее соединение для улучшения доставки может содержать раствор одного или более нелетучих соединений в летучем растворителе или смесь одного или более нелетучих жидких соединений и одного или более летучих жидких соединений.
В одном варианте реализации летучее соединение для улучшения доставки содержит кислоту. Летучее соединение для улучшения доставки может содержать органическую кислоту или неорганическую кислоту. Предпочтительно, летучее соединение для улучшения доставки содержит органическую кислоту, более предпочтительно - карбоновую кислоту, наиболее предпочтительно - альфа-кетокислоту или 2-оксокислоту.
В предпочтительном варианте реализации летучее соединение для улучшения доставки содержит кислоту, выбранную из группы, состоящей из 3-метил-2-оксопентановой кислоты, пировиноградной кислоты, 2-оксопентановой кислоты, 4-метил-2-оксопентановой кислоты, 3-метил-2-оксобутановой кислоты, 2-оксооктановой кислоты и их комбинаций. В особо предпочтительном варианте реализации летучее соединение для улучшения доставки содержит пировиноградную кислоту.
В качестве альтернативы твердому или жидкому образующему аэрозоль субстрату, как первый, так и второй образующий аэрозоль субстрат могут представлять собой любой другой вид субстрата, например газовый субстрат, гелеобразный субстрат или любую комбинацию различных типов описанных субстратов.
В любом из вышеописанных вариантов реализации как первый, так и второй образующий аэрозоль субстрат может содержать один образующий аэрозоль субстрат. В качестве альтернативы, как первый, так и второй образующий аэрозоль субстрат могут содержать множество образующих аэрозоль субстратов. Указанное множество образующих аэрозоль субстратов может иметь по существу одинаковый состав. В качестве альтернативы, указанное множество образующих аэрозоль субстратов может содержать два или более образующих аэрозоль субстратов, имеющих по существу различные составы. Указанное множество образующих аэрозоль субстратов может храниться вместе на несущем слое. В качестве альтернативы, указанное множество образующих аэрозоль субстратов может храниться раздельно. Благодаря раздельному хранению двух или более различных частей образующего аэрозоль субстрата обеспечивается возможность хранения двух или более веществ, которые не полностью совместимы, в одном и том же картридже. Благодаря раздельному хранению двух или более различных частей образующего аэрозоль субстрата обеспечивается преимущество, состоящее в возможности продления срока годности картриджа. Благодаря этому обеспечивается также возможность хранения двух несовместимых веществ в одном и том же картридже. Кроме того, благодаря этому обеспечивается возможность раздельного перевода образующих аэрозоль субстратов в аэрозольное состояние, например, путем раздельного нагрева каждого из образующих аэрозоль субстратов. Таким образом, образующие аэрозоль субстраты с различными требованиями к профилю нагрева могут быть нагреты различным образом для улучшенного образования аэрозоля. Благодаря этому может также быть обеспечена возможность более эффективного энергопотребления, поскольку более летучие вещества могут быть нагреты отдельно от менее летучих веществ и до меньшей температуры. Отдельные образующие аэрозоль субстраты могут также переводиться в аэрозольное состояние в предварительно заданной последовательности, например, путем нагрева каждый раз другого субстрата из множества образующих аэрозоль субстратов при каждом использовании, благодаря чему обеспечивается перевод в аэрозольное состояние «свежего» образующего аэрозоль субстрата каждый раз при использовании картриджа. В вариантах реализации, содержащих образующий аэрозоль субстрат жидкого никотина и образующий аэрозоль субстрат летучего соединения для улучшения доставки, никотин и летучее соединение для улучшения доставки предпочтительно хранятся отдельно и вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе лишь тогда, когда система находится в работающем состоянии.
В некоторых вариантах реализации первый образующий аэрозоль субстрат на первом картридже содержит субстрат на основе табака, как описано выше, а второй образующий аэрозоль субстрат содержит жидкий никотиносодержащий субстрат, как описано выше. При необходимости, второй образующий аэрозоль субстрат может дополнительно содержать субстрат летучего соединения для улучшения доставки, как описано выше.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат является по существу плоским. Каждый образующий аэрозоль субстрат может иметь любую подходящую форму поперечного сечения. Предпочтительно, каждый образующий аэрозоль субстрат имеет некруглую форму поперечного сечения. В некоторых предпочтительных вариантах реализации каждый образующий аэрозоль субстрат имеет по существу прямоугольную форму поперечного сечения. В некоторых вариантах реализации каждый образующий аэрозоль субстрат имеет удлиненную, по существу прямоугольную, форму параллелепипеда.
В некоторых вариантах реализации каждый образующий аэрозоль субстрат имеет температуру испарения от примерно 60 градусов по Цельсию градусов до примерно 320 градусов по Цельсию, предпочтительно - от примерно 70 градусов по Цельсию до примерно 230 градусов по Цельсию, предпочтительно - от примерно 90 градусов по Цельсию до примерно 180 градусов по Цельсию.
В любом из вышеописанных вариантов каждый резистивный нагреватель может содержать электроизоляционную подложку, причем этот нагреватель содержит один или более по существу плоских нагревательных элементов, расположенных на этой электроизоляционной подложке. Указанная подложка может быть гибкой. Указанная подложка может быть полимерной. Указанная подложка может быть выполнена из многослойного полимерного материала. Нагревательный элемент или нагревательные элементы могут перекрывать одно или более отверстий в подложке.
При использовании каждый нагреватель может быть расположен таким образом, чтобы нагревать соответствующий образующий аэрозоль субстрат за счет одного или более из следующего: проводимость, конвекция и излучение. Нагреватель может нагревать образующий аэрозоль субстрат за счет проводимости и может по меньшей мере частично контактировать с образующим аэрозоль субстратом. В качестве альтернативы или дополнительно, тепло от нагревательного элемента может передаваться на образующий аэрозоль субстрат посредством промежуточного теплопроводного элемента. В качестве альтернативы или дополнительно, нагреватель может отдавать тепло в поступающий окружающий воздух, который втягивается через картридж или в обход него во время использования и, в свою очередь, нагревает образующий аэрозоль субстрат за счет конвекции.
Нагреватель может содержать внутренний электронагревательный элемент для по меньшей мере частичного вставления внутрь образующего аэрозоль субстрата. «Внутренний электронагревательный элемент» - это элемент, который пригоден для вставления внутрь образующего аэрозоль материала. В качестве альтернативы или дополнительно, электронагреватель может содержать внешний нагревательный элемент. Термин «внешний нагревательный элемент» относится к элементу, который по меньшей мере частично окружает образующий аэрозоль картридж. Нагреватель может содержать один или более внутренних нагревательных элементов и один или более внешних нагревательных элементов. Нагреватель может содержать один нагревательный элемент. В качестве альтернативы, нагреватель может содержать более одного нагревательного элемента.
Каждый нагревательный элемент содержит электрорезистивный материал. Подходящие электрорезистивные материалы включают в себя, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически "проводящую" керамику (например такую, как 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 в себя легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают в себя титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих металлических сплавов включают в себя нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железо- содержащие сплавы, суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрорезистивный материал может быть, при необходимости, встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. В качестве альтернативы, каждый нагревательный элемент может содержать инфракрасный нагревательный элемент, фотонный источник или индукционный нагревательный элемент.
Каждый нагреватель может иметь любую подходящую форму. Например, каждый нагреватель может иметь форму нагревательного лезвия. В качестве альтернативы, каждый нагреватель может иметь форму короба или подложки, имеющих различные электропроводные части, или форму электрорезистивной металлической трубки. В качестве альтернативы, каждый нагреватель может содержать одну или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр образующего аэрозоль субстрата. В качестве альтернативы, каждый нагреватель может представлять собой дисковый (концевой) нагреватель или комбинацию дискового нагревателя с нагревательными иглами или стержнями. Каждый нагреватель может содержать один или более штампованных участков из электрорезистивного материала, такого как нержавеющая сталь. Другие альтернативные варианты включают в себя нагревательную проволоку или нить, например, Ni-Cr (хромоникелевую), платиновую, вольфрамовую проволоку или проволоку из сплава или нагревательную пластину.
В некоторых предпочтительных вариантах реализации каждый нагреватель содержит множество электропроводных нитей. Указанное множество электропроводных нитей может образовывать сетку или матрицу нитей или может содержать тканое или нетканое полотно.
Электропроводные нити могут образовывать промежутки между собой, и эти промежутки могут иметь ширину от 10 мкм до 100 мкм. Предпочтительно, указанные нити создают капиллярный эффект в указанных промежутках, так что когда нагреватель размещен в контакте с образующим аэрозоль субстратом, заключающим в себе жидкость, подлежащая испарению жидкость втягивается в эти промежутки, увеличивая площадь контакта между нагревательным блоком и этой жидкостью. Электропроводные нити могут образовывать сетку с размером от 160 до 600 меш по стандарту США (+/- 10 процентов (т.е. от 160 до 600 нитей на дюйм (+/- 10 процентов). Ширина указанных промежутков предпочтительно составляет от 25 мкм до 75 мкм. Процентное соотношение открытой площади сетки, которое представляет собой соотношение площади указанных промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от 25 процентов до 56 процентов. Сетка может быть образована с использованием различных типов плетеных или решетчатых структур. Сетка, матрица или материал из электропроводных нитей может также характеризоваться своей способностью к удержанию жидкости, как хорошо известно из уровня техники. Электропроводные нити могут иметь диаметр от 10 мкм до 100 мкм, предпочтительно - от 8 мкм до 50 мкм и более предпочтительно - от 8 мкм до 39 мкм. Нити могут иметь круглое поперечное сечение или они могут иметь сплющенное поперечное сечение. Нити нагревателя могут быть образованы путем травления листового материала, такого как фольга. Это может быть особенно полезно в том случае, если нагреватель содержит матрицу из параллельных нитей. Если нагреватель содержит сетку или ткань из нитей, эти нити могут быть образованы по отдельности и связаны друг с другом. Электропроводные нити могут быть обеспечены в виде сетки, матрицы или полотна. Площадь сетки, матрицы или полотна из электропроводных нитей может быть небольшой, предпочтительно - не более 25 квадратных миллиметров, что обеспечивает возможность ее включения в удерживаемую рукой систему. Сетка, матрица или полотно из электропроводных нитей могут быть, например, прямоугольными и иметь размеры 5 мм на 2 мм. Предпочтительно, сетка или матрица из электропроводных нитей занимает площадь, составляющую от 10 процентов до 50 процентов площади нагревателя. Более предпочтительно, сетка или матрица из электропроводных нитей занимает площадь, составляющую от 15 процентов до 25 процентов площади нагревателя.
В одном варианте реализации электрическую энергию подают на каждый нагреватель до тех пор, пока нагревательный элемент или элементы электрического нагревателя не достигнут температуры от примерно 180 градусов по Цельсию до примерно 310 градусов по Цельсию. Любой подходящий датчик температуры и схема управления могут использоваться с целью управления нагревом нагревательного элемента или элементов для достижения требуемой температуры. В этом состоит отличие от обычных сигарет, в которых в результате горения табака и сигаретной обертки температура может достигать 800 градусов по Цельсию.
Предпочтительно, минимальное расстояние между каждым электронагревателем и соответствующим образующим аэрозоль субстратом составляет менее чем 50 микрон, и предпочтительно, каждый картридж содержит один или более слоев капиллярных волокон в пространстве между электронагревателем и образующим аэрозоль субстратом.
Каждый нагреватель может содержать один или более нагревательных элементов выше образующего аэрозоль субстрата. В качестве альтернативы, каждый нагреватель может содержать один или более нагревательных элементов ниже образующего аэрозоль субстрата. Благодаря такой компоновке, нагрев образующего аэрозоль субстрата и высвобождение аэрозоля происходят с противоположных сторон образующего аэрозоль картриджа. Было обнаружено, что это особенно эффективно в случае образующих аэрозоль субстратов, которые содержат табакосодержащий материал. В некоторых вариантах реализации каждый нагреватель содержит один или более нагревательных элементов, расположенных вблизи противоположных сторон образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительно, каждый нагреватель содержит множество нагревательных элементов, выполненных с возможностью нагрева различных участков образующего аэрозоль субстрата. В некоторых предпочтительных вариантах реализации каждый образующий аэрозоль субстрат содержит множество образующих аэрозоль субстратов, расположенных отдельно на несущем слое, и соответствующий нагреватель содержит множество нагревательных элементов, каждый из которых выполнен с возможностью нагрева одного отличного от других субстрата из указанного множества образующих аэрозоль субстратов.
Каждый образующий аэрозоль картридж может иметь любой подходящий размер. Предпочтительно, каждый картридж имеет размеры, подходящие для использования с удерживаемым в руке образующим аэрозоль устройством. В некоторых вариантах реализации каждый картридж имеет длину от примерно 5 мм до примерно 200 мм, предпочтительно - от примерно 10 мм до примерно 100 мм, более предпочтительно - от примерно 20 мм до примерно 35 мм. В некоторых вариантах реализации каждый картридж имеет ширину от примерно 5 мм до примерно 12 мм, предпочтительно - от примерно 7 мм до примерно 10 мм. В некоторых вариантах реализации каждый картридж имеет высоту от примерно 2 мм до примерно 10 мм, предпочтительно - от примерно 5 мм до примерно 8 мм.
При использовании образующий аэрозоль картридж и/или образующее аэрозоль устройство могут быть соединены с отдельной мундштучной частью, посредством которой пользователь может втягивать поток воздуха через картридж или область, смежную с картриджем, путем всасывания на расположенном дальше по ходу потока конце мундштучной части. Предпочтительно, в таких вариантах картридж расположен таким образом, что сопротивление втягиванию на расположенном дальше по ходу потока конце мундштучной части составляет от примерно 50 мм вод.ст. до примерно 130 мм вод.ст., более предпочтительно - от примерно 80 мм вод.ст. до примерно 120 мм вод.ст., более предпочтительно - от примерно 90 мм вод.ст. до примерно 110 мм вод.ст., наиболее предпочтительно - от примерно 95 мм вод.ст. до примерно 105 мм вод.ст. В контексте данного документа термин «сопротивление втягиванию» относится к давлению, требующемуся для того, чтобы заставить воздух пройти через полную длину испытуемого объекта с расходом 17,5 мл/сек. при 22°C и 101 кПа (760 Торр). Сопротивление втягиванию обычно выражается в миллиметрах водяного столба (мм вод.ст.) и измеряется согласно ISO 6565:2011.
Как описано выше, каждый образующий аэрозоль картридж может содержать один или более электрических контактов. Доступ к электрическим контактам, выполненным на образующем аэрозоль картридже, может осуществляться снаружи картриджа. Электрические контакты могут быть размещены вдоль одной или более кромок картриджа. В некоторых вариантах реализации электрические контакты могут быть размещены вдоль боковой кромки картриджа. Например, электрические контакты могут быть размещены вдоль расположенной раньше по ходу потока кромки картриджа. В качестве альтернативы, электрические контакты могут быть размещены вдоль одной продольной кромки картриджа. Электрические контакты на картридже могут содержать контакты данных для передачи данных на картридж и/или от картриджа.
В любых вышеописанных вариантах каждый картридж может содержать слой покрытия, зафиксированный на несущем слое и покрывающий по меньшей мере часть по меньшей мере одного образующего аэрозоль субстрата. Слой покрытия обеспечивает преимущество, состоящее в возможности удержания указанного по меньшей мере одного образующего аэрозоль субстрата на своем месте на несущем слое. Слой покрытия может быть зафиксирован на несущем слое непосредственно или косвенно через один или более промежуточных слоев или компонентов. Аэрозоль, высвобождаемый образующим аэрозоль субстратом, может проходить через одно или более отверстий в слое покрытия и/или в несущем слое. Слой покрытия может иметь по меньшей мере одно газопроницаемое окно для обеспечения возможности прохождения аэрозоля, высвобождаемого образующим аэрозоль субстратом, через этот слой покрытия. Газопроницаемое окно может быть по существу открытым. В качестве альтернативы, газопроницаемое окно может содержать перфорированную мембрану или сетку, перекрывающую отверстие в слое покрытия. Указанная сетка может представлять собой сетку любой подходящей формы, например поперечную сетку, продольную сетку или ячеистую сетку. Слой покрытия может образовывать уплотнение вместе с несущим слоем. Слой покрытия может образовывать герметичное уплотнение вместе с несущим слоем. Слой покрытия может содержать полимерное покрытие по меньшей мере в тех местах, где слой покрытия зафиксирован на несущем слое; это полимерное покрытие образует уплотнение между слоем покрытия и несущим слоем.
Каждый образующий аэрозоль картридж может содержать защитную фольгу, размещенную поверх по меньшей мере части по меньшей мере одного образующего аэрозоль субстрата. Защитная фольга может быть газонепроницаемой. Защитная фольга может быть выполнена с возможностью образования герметичного уплотнения образующего аэрозоль субстрата внутри картриджа. В контексте данного документа термин «герметичное уплотнение» означает, что вес летучих соединений в образующем аэрозоль субстрате изменяется менее чем на 2% в течение двухнедельного периода, предпочтительно - в течение двухмесячного периода, более предпочтительно - в течение двухлетнего периода.
Несущий слой может содержать по меньшей мере одну полость, в которой удерживается образующий аэрозоль субстрат. В этих вариантах защитная фольга может быть выполнена с возможностью закрытия указанных одной или более полостей. Защитная фольга может быть по меньшей мере частично отрывной для открытия по меньшей мере одного образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительно, защитная фольга является отрывной. В случае, если несущий слой содержит множество полостей, в которых удерживается множество образующих аэрозоль субстратов, защитная фольга может быть поэтапно отрывной для выборочной разгерметизации одного или более образующих аэрозоль субстратов. Например, защитная фольга может содержать одну или более отрывных частей, каждая из которых выполнена с возможностью открытия одной или более полостей при своем отрыве от остальной защитной фольги. В качестве альтернативы или дополнительно, защитная фольга может быть закреплена таким образом, чтобы требуемое усилие отрыва изменялось при переходе между различными этапами отрыва в качестве индикации для пользователя. Например, требуемое усилие отрыва может повышаться при переходе между смежными этапами таким образом, чтобы вынудить пользователя сознательно все сильнее тянуть за защитную фольгу для продолжения отрыва этой защитной фольги. Это может быть достигнуто с помощью подходящих средств. Например, тянущее усилие можно изменять путем изменения типа, величины или формы клейкого слоя, или путем изменения формы или величины сварного шва, посредством которого закреплена защитная фольга.
Защитная фольга может быть прикреплена с возможностью отрыва к несущему слою непосредственно или косвенно через один или более промежуточных компонентов. В случае, если картридж содержит слой покрытия, как описано выше, защитная фольга может быть прикреплена с возможностью отрыва к этому слою покрытия. В случае, если слой покрытия имеет одно или более газопроницаемых окон, защитная фольга может перекрывать и закрывать эти одно или более газопроницаемых окон. Защитная фольга может быть прикреплена, с возможностью отрыва, любым подходящим способом, например с помощью клея. Защитная фольга может быть прикреплена, с возможностью отрыва, с помощью ультразвуковой сварки. Защитная фольга может быть прикреплена, с возможностью отрыва, с помощью ультразвуковой сварки вдоль сварного шва. Сварной шов может быть непрерывным. Сварной шов может содержать два или более непрерывных сварных шва, расположенных параллельно друг другу. Благодаря такой компоновке обеспечена возможность поддержания герметичности при условии, что по меньшей мере один из указанных непрерывных сварных швов остается неповрежденным.
Защитная фольга может представлять собой гибкую пленку. Защитная фольга может содержать любой подходящий материал или материалы. Например, защитная фольга может содержать полимерную фольгу, например полипропиленовую (ПП) или полиэтиленовую (ПЭ). Защитная фольга может содержать многослойную полимерную фольгу.
Источник электропитания может представлять собой источник напряжения постоянного тока. В предпочтительных вариантах реализации источник электропитания представляет собой батарею. Например, источник электропитания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. В качестве альтернативы, источник электропитания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Источник электропитания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, которая обеспечивает возможность хранения достаточного количества энергии для использования образующего аэрозоль устройства с одним или более образующими аэрозоль картриджами.
Образующее аэрозоль устройство может содержать один или более датчиков температуры, выполненных с возможностью измерения температуры нагревателя и/или одного или более образующих аэрозоль субстратов. В таких вариантах реализации контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей электропитания на нагреватель на основе измеренной температуры.
В тех вариантах реализации, в которых каждый нагреватель содержит по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент, этот по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, имеющего определенную зависимость между температурой и удельным сопротивлением. В таких вариантах реализации металл может быть выполнен в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Нагревательный элемент, выполненный таким образом, может использоваться как в качестве нагревателя, так и в качестве датчика температуры.
В любом из вышеописанных вариантов реализации образующее аэрозоль устройство может содержать внешний штекер или гнездо, обеспечивающие возможность подключения данного образующего аэрозоль устройства к другому электрическому устройству. Например, образующее аэрозоль устройство может содержать штекер USB или гнездо USB для обеспечения возможности подключения данного образующего аэрозоль устройства к другому USB-совместимому устройству. Например, штекер или гнездо USB может обеспечивать возможность присоединения образующего аэрозоль устройства к зарядному устройству USB для зарядки перезаряжаемого источника электропитания внутри этого образующего аэрозоль устройства. В дополнение или в качестве альтернативы, штекер или гнездо USB может поддерживать передачу данных на образующее аэрозоль устройство и/или от него. Например, устройство может быть соединено с компьютером для загрузки данных из этого устройства, таких как данные об использовании. В дополнение или в качестве альтернативы, устройство может быть соединено с компьютером для передачи данных на это устройство, таких как новые профили нагрева для новых или обновленных образующих аэрозоль картриджей, причем эти профили нагрева сохраняются в устройстве хранения данных внутри этого образующего аэрозоль устройства.
В тех вариантах реализации, в которых устройство содержит штекер или гнездо USB, это устройство может дополнительно содержать съемную крышку, которая закрывает штекер или гнездо USB, когда они не используются. В вариантах, в которых штекер или гнездо USB представляет собой штекер USB, этот штекер USB может дополнительно или в качестве альтернативы убираться внутрь устройства.
Настоящее изобретение будет далее описано лишь на примерах, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
На фиг. 1 схематично показана образующая аэрозоль система, содержащая образующее аэрозоль устройство и образующий аэрозоль картридж, согласно варианту реализации настоящего изобретения;
На фиг. 2 показан вид в разобранном состоянии блока электрических контактов образующего аэрозоль устройства, показанного на фиг. 1;
На фиг. 3 показан блок электрических контактов на фиг. 2 в полностью собранной конфигурации;
На фиг. 4 показан первый образующий аэрозоль картридж для использования с образующим аэрозоль устройством, показанным на фиг. 1;
На фиг. 5 показан первый образующий аэрозоль картридж на фиг. 4, частично вставленный в блок электрических контактов на фиг. 3;
На фиг. 6 показан второй образующий аэрозоль картридж для использования с образующим аэрозоль устройством, показанным на фиг. 1; и
На фиг. 7 показан второй образующий аэрозоль картридж на фиг. 6, частично вставленный в блок электрических контактов на фиг. 3.
На фиг. 1 показана образующая аэрозоль система 10 согласно варианту реализации настоящего изобретения, содержащая образующее аэрозоль устройство 12 и образующий аэрозоль картридж 14.
Образующее аэрозоль устройство 12 содержит главный корпус 16, образующий полость, содержащую отверстие на расположенном дальше по ходу протока конце главного корпуса 16, через которое в эту полость вставляется образующий аэрозоль картридж 14. Устройство 12 дополнительно содержит блок 18 электрических контактов, расположенный вблизи указанного отверстия для размещения в нем образующего аэрозоль картриджа.
На расположенном раньше по ходу потока конце устройства 12 предусмотрен съемный мундштук 20, причем этот мундштук 20 отсоединяют от устройства 12 для того, чтобы обеспечить возможность вставления образующего аэрозоль картриджа 14 в устройство 12, и затем мундштук 20 снова присоединяют к устройству 12 после того, как был полностью вставлен картридж 14. Съемная крышка 22 закрывает мундштук 20, когда устройство 12 не используется.
На расположенном дальше по ходу потока конце устройства 12 предусмотрен штекер 24 USB для вставления в подходящее гнездо USB. Штекер 24 USB может использоваться для зарядки перезаряжаемой батареи внутри устройства 12, а также для обмена данными с устройством 12. Например, штекер 24 USB может использоваться для выгрузки данных об использовании из устройства 12, а также для загрузки новых данных в устройство 12, таких как новые профили нагрева. Съемная крышка 26 закрывает штекер 24 USB, когда этот штекер 24 USB не используется.
Блок 18 электрических контактов образующего аэрозоль устройства 12 показан более подробно на фиг. 2 и 3. Блок 18 электрических контактов содержит электроизоляционную подложку 30, на которой выполнено множество электрических контактов. Электрические контакты содержат первую группу электрических контактов 32, выполненную на боковой кромке подложки 30, и вторую группу электрических контактов 34, выполненную на расположенной раньше по ходу потока концевой кромке подложки 30. Направляющий блок 36 наложен на электроизоляционную подложку 32 и закреплен на ней с образованием между ними щели для размещения образующего аэрозоль картриджа 14.
На фиг. 4 показан первый образующий аэрозоль картридж 40 для использования с образующим аэрозоль устройством 12. Картридж 40 содержит несущий слой 42, на котором смонтировано множество электронагревательных элементов. В тепловом контакте с указанными нагревательными элементами расположен твердый образующий аэрозоль субстрат на основе табака, и слой 44 покрытия наложен на этот образующий аэрозоль субстрат и закреплен на несущем слое 42. Слой 44 покрытия содержит ячеистую сетку 46, наложенную на образующий аэрозоль субстрат для обеспечения возможности выхода аэрозольных частиц из первого образующего аэрозоль картриджа 40 во время нагрева. На ячеистую сетку 46 наложена отрывная полимерная пленка 48 для предотвращения преждевременного выхода летучих компонентов из образующего аэрозоль субстрата. Перед использованием картриджа 40 полимерную пленку 48 отрывают.
Первый образующий аэрозоль картридж 40 содержит также группу электрических контактов, выполненную на нижней стороне несущего слоя 42 вдоль боковой кромки 50 картриджа 40. Как показано на фиг. 5, когда первый образующий аэрозоль картридж 40 вставлен в блок 18 электрических контактов образующего аэрозоль устройства 12, электрические контакты на нижней стороне несущего слоя 42 контактируют с первой группой электрических контактов 32 на боковой кромке блока 18 электрических контактов. При использовании модуль управления внутри устройства 12 обнаруживает электрическое контактирование с первой группой электрических контактов 32, обнаруживает резистивную нагрузку множества электронагревательных элементов и таким образом определяет, какой тип образующего аэрозоль картриджа, соответствующего первому образующему аэрозоль картриджу 40, вставлен в устройство 12. При использовании модуль управления обеспечивает подачу электропитания от источника электропитания на нагревательные элементы внутри картриджа 40 через первую группу электрических контактов 32 и электрические контакты картриджа 40, согласно первому профилю нагрева.
На фиг. 6 показан второй образующий аэрозоль картридж 60 для использования с образующим аэрозоль устройством 12. Картридж 60 содержит несущий слой 62, на котором размещен образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат содержит пористый элемент, заключающий в себе раствор никотина. На образующий аэрозоль субстрат наложена электропроводная нагревательная сетка 64, соединенная с группой электрических контактов, выполненных на нижней стороне несущего слоя 62 вдоль расположенной раньше по ходу потока кромки 66 картриджа 60. На электропроводную нагревательную сетку 64 наложена отрывная полимерная пленка 68 для предотвращения преждевременного выхода летучих компонентов из образующего аэрозоль субстрата. Перед использованием картриджа 60 полимерную пленку 68 отрывают.
Как показано на фиг. 7, когда второй образующий аэрозоль картридж 60 вставлен в блок 18 электрических контактов образующего аэрозоль устройства 12, электрические контакты на нижней стороне несущего слоя 62 контактируют с второй группой электрических контактов 34 на расположенной раньше по ходу потока кромке блока 18 электрических контактов. При использовании модуль управления внутри устройства 12 обнаруживает электрическое контактирование с второй группой электрических контактов 34 и резистивную нагрузку электропроводной нагревательной сетки 64 и таким образом определяет, какой тип образующего аэрозоль картриджа, соответствующего второму образующему аэрозоль картриджу 60, вставлен в устройство 12. При использовании модуль управления обеспечивает подачу электропитания на электропроводную нагревательную сетку 64 внутри картриджа 60 через вторую группу электрических контактов 34 и электрические контакты картриджа 60, согласно второму профилю нагрева.
1. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением, содержащая образующее аэрозоль устройство, первый съемный образующий аэрозоль картридж, содержащий по меньшей мере первый резистивный нагреватель, и второй съемный образующий аэрозоль картридж, содержащий по меньшей мере второй резистивный нагреватель, причем первый съемный образующий аэрозоль картридж содержит первый образующий аэрозоль субстрат, требующий первого профиля нагрева, а второй съемный образующий аэрозоль картридж содержит второй образующий аэрозоль субстрат, требующий второго профиля нагрева, и образующее аэрозоль устройство содержит:
главный корпус, образующий полость и по меньшей мере одно отверстие для съемного размещения первого или второго образующего аэрозоль картриджа в этой полости;
источник электропитания и
модуль управления для управления подачей электрического тока от источника электропитания на первый или второй резистивный нагреватель;
при этом первый образующий аэрозоль картридж содержит первую электрическую нагрузку, содержащую резистивную нагрузку первого резистивного нагревателя и выполненную с возможностью электрического соединения с модулем управления, когда первый образующий аэрозоль картридж размещен внутри указанной полости;
второй образующий аэрозоль картридж содержит вторую электрическую нагрузку, содержащую резистивную нагрузку второго резистивного нагревателя и выполненную с возможностью электрического соединения с модулем управления, когда этот второй образующий аэрозоль картридж размещен внутри указанной полости, причем вторая электрическая нагрузка отличается от первой электрической нагрузки;
модуль управления выполнен с возможностью измерения электрической нагрузки, когда внутри указанной полости размещен образующий аэрозоль картридж, для определения того, размещен ли первый или второй картридж внутри указанной полости; и
модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый резистивный нагреватель или на второй резистивный нагреватель согласно первому или второму профилю нагрева по меньшей мере частично на основе измеренной электрической нагрузки.
2. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по п. 1, в которой первое образующее аэрозоль изделие содержит первое устройство хранения данных, выполненное с возможностью передачи первых данных на модуль управления, когда первое образующее аэрозоль устройство размещено внутри указанной полости, а второе образующее аэрозоль изделие содержит второе устройство хранения данных, выполненное с возможностью передачи вторых данных на модуль управления, когда это второе образующее аэрозоль устройство размещено внутри указанной полости, причем вторые данные отличаются от первых данных, и модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый резистивный нагреватель или на второй резистивный нагреватель согласно первому или второму профилю нагрева по меньшей мере частично на основе данных, принятых модулем управления.
3. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по п. 1 или 2, в которой образующее аэрозоль устройство содержит первую группу электрических контактов и вторую группу электрических контактов, первый образующий аэрозоль картридж содержит третью группу электрических контактов, выполненных с возможностью контактирования с первой группой электрических контактов, когда первый образующий аэрозоль картридж размещен в указанной полости, второй образующий аэрозоль картридж содержит четвертую группу электрических контактов, выполненных с возможностью контактирования со второй группой электрических контактов, когда этот второй образующий аэрозоль картридж размещен в указанной полости, и модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый резистивный нагреватель или второй резистивный нагреватель согласно первому или второму профилю нагрева по меньшей мере частично на основе того, контактирует ли образующий аэрозоль картридж, размещенный внутри указанной полости, с первой группой или со второй группой электрических контактов.
4. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по п. 3, в которой первая группа электрических контактов и вторая группа электрических контактов имеют по меньшей мере один общий электрический контакт.
5. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по любому предыдущему пункту, в которой указанное по меньшей мере одно отверстие содержит первое отверстие, выполненное с возможностью размещения первого образующего аэрозоль картриджа, и второе отверстие, выполненное с возможностью размещения второго образующего аэрозоль картриджа.
6. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по п. 5, в которой первое и второе отверстия выполнены таким образом, что первый образующий аэрозоль картридж может быть размещен лишь внутри первого отверстия и второй образующий аэрозоль картридж может быть размещен лишь внутри второго отверстия, а модуль управления выполнен с возможностью управления подачей электрического тока на первый резистивный нагреватель или на второй резистивный нагреватель согласно первому или второму профилю нагрева по меньшей мере частично на основе того, размещен ли образующий аэрозоль картридж внутри первого или второго отверстия.
7. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по п. 6, в которой первый и второй образующие аэрозоль картриджи имеют различный размер и/или различную форму.
8. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по п. 7, в которой первое отверстие расположено в концевой стенке указанной полости, а второе отверстие расположено вдоль боковой стенки этой полости.
9. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по п. 8, в которой первый образующий аэрозоль картридж имеет максимальную длину больше, чем второй образующий аэрозоль картридж, второй образующий аэрозоль картридж имеет максимальную ширину больше, чем первый образующий аэрозоль картридж, первое отверстие имеет максимальную ширину меньше, чем максимальная ширина второго образующего аэрозоль картриджа, и второе отверстие имеет максимальную длину меньше, чем максимальная длина первого образующего аэрозоль картриджа.
10. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по любому предыдущему пункту, в которой указанная полость содержит по меньшей мере одно из следующего: направляющая щель, канавка, направляющая или выступ, для направления первого и/или второго образующего аэрозоль картриджа в его надлежащее место внутри этой полости.
11. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по любому предыдущему пункту, в которой первый и второй образующие аэрозоль картриджи являются по существу плоскими, и указанное по меньшей мере одно отверстие содержит по существу прямоугольную щель.
12. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по любому предыдущему пункту, в которой как первый, так и второй образующий аэрозоль субстрат содержат никотин.
13. Образующая аэрозоль система с электрическим управлением по п. 12, в которой первый образующий аэрозоль субстрат содержит табак, а второй образующий аэрозоль субстрат содержит раствор никотина или соль никотина.
