Образующие аэрозоль устройства, содержащие взаимно переплетенные фитиль и нагревательный элемент

Изобретение относится к образующим аэрозоль системам и к способам изготовления таких узлов из нагревательного элемента и фитиля. Образующая аэрозоль система содержит нагревательный элемент и капиллярное тело, намотанное вокруг нагревательного элемента, при этом нагревательный элемент и капиллярное тело переплетены друг с другом. Способ изготовления узла нагревательного элемента и капиллярного тела содержит этапы, на которых обеспечивают капиллярное тело и нагревательный элемент и наматывают капиллярное тело вокруг нагревательного элемента путем совместной намотки капиллярного тела и нагревательного элемента с взаимным переплетением капиллярного тела и нагревательного элемента. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности обеспечения быстрого и надежного процесса производства. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

2420-535838RU/050

ОБРАЗУЮЩИЕ АЭРОЗОЛЬ УСТРОЙСТВА, СОДЕРЖАЩИЕ ВЗАИМНО ПЕРЕПЛЕТЕННЫЕ ФИТИЛЬ И НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Описание

Настоящее изобретение относится к образующим аэрозоль системам, которые содержат нагревательный элемент и капиллярное тело, при этом капиллярное тело намотано вокруг нагревательного элемента или нагревательный элемент и капиллярное тело переплетены друг с другом. Настоящее изобретение относится также к способам изготовления таких узлов из нагревательного элемента и фитиля.

Электрически нагреваемые курительные системы, которые являются портативными и активируются путем нагрева жидкого образующего аэрозоль субстрата в капиллярном фитиле, известны из уровня техники. Например, в WO2009/132793 описана электрически нагреваемая курительная система, содержащая гильзу и сменный мундштук. Гильза содержит источник электропитания и электрическую схему. Мундштук содержит часть для хранения жидкости и капиллярный фитиль, имеющий первый конец и второй конец. Первый конец фитиля выступает в часть для хранения жидкости для контакта с находящейся в ней жидкостью. Мундштук содержит также нагревательный элемент для нагрева второго конца капиллярного фитиля, выпускное воздушное отверстие и образующую аэрозоль камеру, расположенную между вторым концом капиллярного фитиля и выпускным воздушным отверстием. Нагревательный элемент обычно представляет собой катушку провода, намотанную вокруг фитиля. Когда гильза и мундштук взаимодействуют друг с другом, нагревательный элемент электрически соединен с источником питания через электрическую схему, и таким образом образован тракт протекания воздуха от по меньшей мере одного впускного воздушного отверстия до выпускного воздушного отверстия через образующую аэрозоль камеру. При использовании жидкость поступает из части для хранения жидкости в направлении нагревательного элемента за счет капиллярного действия в фитиле. Жидкость на втором конце капиллярного фитиля испаряется под действием нагревательного элемента. Образующийся перенасыщенный пар смешивается с потоком воздуха и переносится им от по меньшей мере одного впускного воздушного отверстия к образующей аэрозоль камере. В образующей аэрозоль камере пар конденсируется с образованием аэрозоля, который подается в направлении выпускного воздушного отверстия и через него - в рот пользователя.

На фиг. 1 показан один пример электрически управляемой образующей аэрозоль системы согласно уровню техники, имеющей часть для хранения жидкости и капиллярное тело. Система того типа, который показан на фиг. 1, раскрыта в WO2009/132793. Показанная на фиг. 1 система представляет собой курительную систему. Курительная система 100 на фиг. 1 содержит корпус 101, имеющий мундштучный конец 103 и конец 105 корпуса. Внутри конца корпуса установлены источник электропитания в виде батареи 107 и электрическая схема 109. Во взаимодействии с электрической схемой 109 установлена также система 111 обнаружения затяжек. Внутри мундштучного конца расположена часть для хранения жидкости, выполненная в форме картриджа 113, заключающего в себе жидкость 115, капиллярное тело 117 и нагреватель 119. Нагреватель на фиг. 1 показан лишь схематично, однако обычно он содержит катушку провода, намотанную вокруг капиллярного тела. В иллюстративном варианте реализации, показанном на фиг. 1, один конец капиллярного фитиля 117 выступает внутрь картриджа 113, а другой конец капиллярного фитиля 117 окружен нагревателем 119. Нагреватель соединен с электрической схемой через соединители 121, которые могут проходить вдоль внешней стороны картриджа 113 (на фиг. 1 не показано). Корпус 101 включает в себя также впускное воздушное отверстие 123, выпускное воздушное отверстие 125 на мундштучном конце и образующую аэрозоль камеру 127.

Нагревательная катушка обычно является основным потребителем мощности в электрически нагреваемой курительной системе. Обычно, электрически нагреваемая курительная система подает электрический ток через нагревательную катушку каждый раз, когда пользователь выполняет затяжку на мундштучном конце. Это приводит к сильно локализованному повышению температуры фитиля. Было бы выгодно обеспечить более эффективную нагревательную компоновку.

Конкретные характеристики узла с фитилем и нагревателем являются критичными для достижения требуемого функционального качества. Следовательно, возможность точного и стабильного изготовления узлов с фитилем и нагревателем является ключевой для любого массово производимого продукта. Узел с фитилем и нагревательной катушкой, ввиду его хрупкости, требует аккуратного обращения во время производства. Обычно, каждый фитиль отрезают вручную от бобины и затем вручную закрепляют в курительной системе. Точность закрепления фитиля, таким образом, сильно зависит от человеческого фактора.

Кроме того, фитили имеют низкую механическую прочность, но требуют точного размещения и должны оставаться на месте для обеспечения требуемых характеристик.

Для обеспечения стабильных характеристик курительных систем и для снижения вариативности, от продукта к продукту, конечных характеристик для потребителя, очень важно иметь нагревательные катушки, изготовленные с одинаковыми размерами, включая количество и шаг витков катушки, во всех продуктах. Процесс производства, используемый для существующих фитилей и нагревательных катушек, а также ручная сборка приводят к неисправностям из-за дефектов в электрических катушках, что приводит к вариативности от продукта к продукту и, как следствие, вызывает нестабильность характеристик от продукта к продукту.

Было бы выгодно создать более прочный узел с нагревателем и фитилем, пригодный для использования в электрических курительных системах и других образующих аэрозоль системах и обеспечивающий возможность стабильного изготовления.

В первом аспекте предложена образующая аэрозоль система, содержащая:

нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент; и

капиллярное тело, которое намотано вокруг нагревательного элемента.

Нагревательный элемент и капиллярное тело могут быть переплетены друг с другом. «Переплетены» в данном контексте означает «соединены друг с другом в результате намотки».

Образующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению имеет преимущество, состоящее в возможности обеспечения быстрого и надежного процесса производства. Обеспечена возможность выполнения нагревателя с высокой точностью и стабильностью. Кроме того, узел с фитилем и нагревателем является механически прочным, что обеспечивает возможность ручного или автоматического манипулирования им без влияния на его размеры. Это дает возможность обеспечения стабильного качества продукции.

Кроме того, увеличенная площадь контакта между капиллярным корпусом и нагревательным элементом по сравнению с конструкциями, известными из уровня техники, означает, что при эквивалентном выходе аэрозоля обеспечена возможность уменьшения капиллярного тела, что, в свою очередь, обеспечивает возможность сокращения расхода исходных материалов, необходимых для изготовления капиллярного корпуса, и сокращения соответствующих производственных затрат.

Нагревательный элемент может представлять собой витой провод. В одном варианте как нагревательный элемент, так и капиллярное тело могут быть витыми.

Нагревательный элемент может представлять собой катушку из электрорезистивного провода. В качестве альтернативы, нагревательный элемент может быть выполнен путем штамповки или травления листовой заготовки, которую затем обертывают вокруг фитиля. В предпочтительном варианте по меньшей мере один нагревательный элемент представляет собой катушку электрорезистивного провода. Шаг витков катушки предпочтительно составляет примерно от 0,5 до 1,5 мм и наиболее предпочтительно - примерно 1,5 мм. Шаг витков катушки - это расстояние между смежными витками катушки. В качестве преимущества, катушка может содержать меньше шести витков и, предпочтительно, она имеет меньше пяти витков. В качестве преимущества, электрорезистивный провод имеет диаметр от 0,10 до 0,15 мм и, предпочтительно, примерно 0,125 мм. Электрорезистивный провод предпочтительно изготовлен из нержавеющей стали 904 или 301. Примеры других подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры других подходящих сплавов металлов включают константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированный товарный знак компании Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Денвер, Колорадо. В композиционных материалах электрорезистивный материал при необходимости может быть встроен в изолирующий материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики передачи энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагревательный элемент может содержать металлическую травленую фольгу, изолированную между двумя слоями инертного материала. В этом случае инертный материал может содержать Kapton®, исключительно полиимид или слюдяную фольгу. Kapton® представляет собой зарегистрированный товарный знак компании E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Маркет-Стрит, Вилмингтон, Делавэр 19898, США. Нагревательный элемент может также содержать металлическую фольгу, например алюминиевую фольгу, которая выполнена в виде ленты.

Нагревательный элемент может функционировать за счет резистивного нагрева. Иначе говоря, материал и размеры нагревательного элемента могут быть выбраны таким образом, чтобы при протекании определенного тока через нагревательный элемент температура нагревательного элемента повышалась до желаемой температуры. Ток через нагревательный элемент может подаваться от батареи за счет проводимости или он может быть индуцирован в нагревательном элементе путем приложения переменного магнитного поля по окружности нагревательного элемента.

Образующая аэрозоль система может содержать жидкий образующий аэрозоль субстрат, при этом капиллярное тело контактирует с этим жидким образующим аэрозоль субстратом. Часть для хранения жидкости и колпачковая часть могут содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композиционные материалы, содержащие один или несколько из этих материалов, или термопласты, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно, материал является легким и нехрупким.

Капиллярное тело имеет два конца, и каждый конец капиллярного тела может контактировать с жидким образующим аэрозоль субстратом. В качестве альтернативы, лишь один конец капиллярного тела может контактировать с жидким образующим аэрозоль субстратом.

Образующий аэрозоль субстрат представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Эти летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно представляет собой жидкий образующий аэрозоль субстрат и может содержать никотин. Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал на растительной основе. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может в качестве альтернативы содержать материал, не содержащий табака.

Образующий аэрозоль субстрат может содержать вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и которые при рабочей температуре образующей аэрозоль системы являются по существу стойкими к термической деградации. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин.

Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов, которые пригодны для транспортировки жидкого образующего аэрозоль субстрата в направлении испарителя. Капиллярный материал предпочтительно, но не обязательно, представляет собой пористый материал. Капиллярный материал может иметь волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон или нитей или других трубок с тонкими каналами. В качестве альтернативы, капиллярный материал может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала образует множество мелких каналов или трубок, по которым за счет капиллярного действия может транспортироваться образующий аэрозоль субстрат из части для хранения жидкости в направлении испарителя. Особо предпочтительный капиллярный материал или материалы будут зависеть от физических свойств образующего аэрозоль субстрата. Примеры подходящих капиллярных материалов включают губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластиковый материал, волокнистый материал, например, выполненный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, полиэфирные или склеенные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна, или керамику. Капиллярный материал может иметь любую подходящую капиллярность и пористость для того, чтобы использовать его вместе с жидкостями с различными физическими свойствами. Жидкость имеет такие физические свойства, включая, но без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые обеспечивают возможность транспортировки жидкости через капиллярный материал. Капиллярное тело может быть выполнено из термостойкого материала.

В качестве преимущества, капиллярное тело может содержать множество волоконных прядей. Капиллярное тело может содержать одно или более первых волокон, имеющих вытянутую в продольном направлении сердцевинную часть и множество поперечных частей, выступающих в поперечном направлении от сердцевинной части. Указанные поперечные части могут выступать от противоположных сторон сердцевинной части. Каждое из первых волокон может быть образовано лентой из капиллярного материала. Капиллярное тело может дополнительно содержать одно или более вторых волокон, содержащих проходящую в продольном направлении сердцевинную часть, но не содержащих поперечных частей. Вторые волокна могут иметь большее поперечное сечение, чем первые волокна.

В качестве преимущества, первые и вторые волокна переплетены друг с другом вокруг нагревательного элемента. Первые и вторые волокна могут быть переплетены друг с другом до того, как они будут намотаны вокруг нагревательного элемента.

Вторые волокна могут выступать за нагревательный элемент и контактировать с жидкостью в части для хранения жидкости. Капиллярное тело может быть выполнено таким образом, чтобы первые волокна не выступали внутрь части для хранения жидкости.

Нагревательный элемент может содержать множество проводов, которые переплетены друг с другом. Капиллярное тело может поддерживаться между указанным множеством проводов. Множество проводов могут быть переплетены друг с другом одновременно с этапом намотки капиллярного тела вокруг нагревательного элемента.

Узел с нагревателем и капиллярным телом выполнен таким образом, чтобы обеспечить возможность образования центрального канала воздушного потока внутри нагревательного элемента, а также возможность прохождения воздушного потока вокруг внешней поверхности нагревательного элемента. Это повышает эффективность системы по сравнению с конструкциями, известными из уровня техники.

Благодаря использованию поперечных элементов создается турбулентный воздушный поток через нагревательный элемент, что обеспечивает оптимизацию образования и дисперсии аэрозоля.

Электрическая энергия может подаваться на нагревательный элемент до тех пор, пока нагревательный элемент не достигнет температуры примерно от 200°С до 440°С. В этом состоит отличие от обычных сигарет, в которых в результате сжигания табака и сигаретной обертки температура может достигать 800°С. Таким образом, термин «термостойкий» в данном описании относится к материалу, который способен выдерживать температуры больше примерно 200°С или, более предпочтительно, больше примерно 250°С или, еще более предпочтительно, до примерно 440°С без заметной деградации. Примером подходящего материала является керамика.

Предпочтительно, образующая аэрозоль система является портативной. Образующая аэрозоль система может представлять собой электрически нагреваемую курительную систему и может иметь размер, сопоставимый с размером обычной сигары или сигареты. Курительная система может иметь общую длину от примерно 30 мм до примерно 150 мм. Курительная система может иметь внешний диаметр от примерно 5 мм до примерно 30 мм.

Нагревательный элемент и капиллярное тело могут находиться внутри картриджной части системы, причем эта картриджная часть выполнена с возможностью присоединения к части системы, представляющей собой устройство и включающей в себя источник питания. Картридж может представлять собой одноразовый компонент, который выбрасывают после использования. В качестве альтернативы, картридж может быть многоразовым.

Образующее аэрозоль устройство или картридж могут содержать по меньшей мере одно впускное воздушное отверстие. Образующее аэрозоль устройство или картридж могут содержать по меньшей мере одно выпускное воздушное отверстие. Образующее аэрозоль устройство или картридж могут содержать образующую аэрозоль камеру между впускным воздушным отверстием и выпускным воздушным отверстием с образованием тракта протекания воздуха от впускного воздушного отверстия к выпускному воздушному отверстию через образующую аэрозоль камеру таким образом, чтобы аэрозоль поступал к выпускному воздушному отверстию и далее - в рот пользователя. В вариантах, в которых часть для хранения жидкости содержит внутренний канал, предпочтительно, чтобы тракт протекания воздуха от впускного воздушного отверстия к выпускному воздушному отверстию проходил через этот внутренний канал. Образующая аэрозоль камера лишь поддерживает или облегчает образование аэрозоля.

Образующая аэрозоль система может быть электрически управляемой и может дополнительно содержать источник электропитания. Образующая аэрозоль система может дополнительно содержать электрическую схему. В одном варианте электрическая схема содержит датчик для обнаружения потока воздуха, показательного для выполнения затяжки пользователем. В этом случае электрическая схема может быть выполнена с возможностью подачи импульса электрического тока на нагревательный элемент, когда датчик обнаружил выполнение затяжки пользователем. Предпочтительно, длительность импульса электрического тока устанавливают предварительно в зависимости от количества жидкости, подлежащей испарению. Электронная схема предпочтительно имеет возможность программирования с этой целью. В качестве альтернативы, электронная схема может содержать управляемый вручную переключатель для инициирования затяжки пользователем. Предпочтительно, длительность импульса электрического тока устанавливают предварительно в зависимости от количества жидкости, подлежащей испарению. Электрическая схема предпочтительно имеет возможность программирования с этой целью.

Предпочтительно, устройство, картридж или система содержит корпус. Предпочтительно, указанный корпус является удлиненным. В одном варианте корпус включает в себя съемный вкладыш, содержащий часть для хранения жидкости, капиллярное тело и нагревательный элемент. В данном варианте указанные части могут быть сняты с корпуса как отдельные компоненты. Это может быть полезно, например, при повторном заполнении или замене части для хранения жидкости.

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

Продольная ось узла с капиллярным телом и нагревателем и продольная ось корпуса могут быть по существу параллельны. В качестве альтернативы, продольная ось узла с капиллярным телом и нагревателем и продольная ось корпуса могут быть по существу непараллельны и могут быть по существу перпендикулярны друг к другу.

Канал воздушного потока может быть образован внутри нагревательного элемента и капиллярного тела, так что при использовании воздух протекает через канал воздушного потока для захвата паров субстрата.

Во втором аспекте предложен способ изготовления, содержащий этапы, на которых: обеспечивают капиллярное тело и нагревательный элемент; и наматывают капиллярное тело вокруг нагревательного элемента.

Этап намотки капиллярного тела вокруг нагревательного элемента может включать в себя совместную намотку капиллярного тела и нагревательного элемента для взаимного переплетения этих капиллярного тела и нагревательного элемента.

Капиллярное тело может содержать множество волокон с одинаковой или различной структурой. Способ может содержать этап, на котором переплетают волокна капиллярного тела друг с другом. Этап переплетения волокон может выполняться до намотки капиллярного тела вокруг нагревательного элемента или одновременно с намоткой капиллярного тела вокруг нагревательного элемента.

Капиллярное тело может содержать одно или более первых волокон, имеющих проходящую продольно сердцевинную часть и множество поперечных частей, поперечно выступающих от сердцевинной части. Поперечные части могут выступать от противоположных сторон сердцевиной части. Каждое из первых волокон может быть образовано лентой из капиллярного материала. Капиллярное тело может содержать одно или более вторых волокон, содержащих проходящую продольно сердцевинную часть, но не содержащих поперечных частей. Вторые волокна могут иметь большее поперечное сечение, чем первые волокна.

Способ может содержать этап, на котором отрезают первые волокна на длину, соответствующую длине нагревательного элемента.

Способ может содержать этап, на котором переплетают множество проводов друг с другом для образования нагревательного элемента. Этап переплетения множества проводов может выполняться до намотки капиллярного тела вокруг нагревательного элемента или одновременно с намоткой капиллярного тела вокруг нагревательного элемента.

Способ может содержать этап, на котором присоединяют капиллярное тело к части для хранения жидкости. Этап присоединения капиллярного тела к части для хранения жидкости может включать присоединение вторых волокон к части для хранения жидкости.

Способ может дополнительно содержать этап, на котором присоединяют нагревательный элемент к источнику электропитания.

Способ может содержать этапы, на которых подают на надлежащую длину капиллярное тело от источника подачи капиллярного тела, подают на надлежащую длину нагревательный элемент от источника подачи нагревательного элемента, отрезают на надлежащую длину капиллярное тело от источника подачи капиллярного тела и отрезают на надлежащую длину нагревательный элемент от источника подачи нагревательного элемента. Этапы резки на надлежащую длину капиллярного тела и резки на надлежащую длину нагревательного элемент могут, в качестве преимущества, выполняться после этапа намотки капиллярного тела вокруг нагревательного элемента.

Признаки, описанные в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применимы и к другому аспекту настоящего изобретения.

Варианты реализации настоящего изобретения будут далее описаны исключительно на примерах, со ссылками на сопроводительные чертежи, где:

На фиг. 1 показан схематичный вид образующей аэрозоль системы из уровня техники;

На фиг. 2 показана схематичная иллюстрация контакта между субстратом и нагревательным элементом в системе того типа, который показан на фиг. 1;

На фиг. 3а показан первый пример узла с нагревательным элементом и капиллярным телом согласно настоящему изобретению;

На фиг. 3b показаны ленточные волокна с поперечными частями, которые образуют часть капиллярного тела;

На фиг. 3с показан вид с торца узла, показанного на фиг. 3а;

На фиг. 4 показан второй пример узла с нагревательным элементом и капиллярным телом согласно настоящему изобретению;

На фиг. 5 показана схематичная иллюстрация образующей аэрозоль системы согласно первому варианту реализации настоящего изобретения;

На фиг. 6 показана схематичная иллюстрации образующей аэрозоль системы согласно второму варианту реализации настоящего изобретения;

На фиг. 7 показана схематичная диаграмма, иллюстрирующая способ изготовления узла с нагревательным элементом и капиллярным телом согласно настоящему изобретению.

Система, показанная на фиг. 1, содержит нагревательный элемент 119, состоящий из катушки провода, намотанной вокруг капиллярного фитиля 117. При пропускании электрического тока через катушку провода последний нагревается. Некоторая часть тепла передается на жидкий субстрат 115 внутри капиллярного фитиля. В результате субстрат 115 испаряется.

Тем не менее, большая часть тепла, генерируемого в результате прохождения тока через нагревательный элемент, не передается на жидкий субстрат. На фиг. 2 показана область контакта между жидким субстратом 115 и нагревательным элементом 119 в системе того типа, который показан на фиг. 1. Жидкий субстрат 115 в капиллярном теле образует мениск 118, который втягивается в нагревательный элемент. Однако можно видеть, что менее половины поверхности нагревательного элемента 119 контактирует с субстратом 115. Если бы была обеспечена возможность удержания более значительной части поверхности нагревательного элемента в контакте с жидким субстратом, то это позволило бы изготовить более эффективную систему. Это снизило бы мощность, требующуюся от батареи, что, в свою очередь, обеспечило бы возможность использования батареи меньшей емкости с меньшим временем зарядки или с меньшей частотой зарядки или замены батареи.

На фиг. 3а показан первый пример узла с нагревательным элементом и капиллярным телом согласно настоящему изобретению. Нагревательный элемент 200 представляет собой электрорезистивный провод, выполненный в спиральной конфигурации. Капиллярное тело 210 намотано вокруг нагревательного элемента. В примере, показанном на фиг. 3, капиллярное тело 210 содержит множество отдельных волоконных прядей. Некоторые из волоконных прядей 211 имеют проходящую продольно сердцевинную часть и множество поперечных частей 212, выступающих поперечно от сердцевинной части. Эти волоконные пряди первоначально представляют собой плоские лентообразные волокна, как показано на фиг. 3b. Поперечные части могут быть образованы поперечными надрезами в ленте для создания зубчатой структуры, или кромки ленты могут быть профилированы для создания множества поперечных частей. Поперечные части выступают от противоположных сторон сердцевинной части.

Капиллярное тело дополнительно содержит сердцевинные волокна 214, имеющие поперечное сечение больше, чем у волокон ленты. Сердцевинные волокна не включают в себя поперечные части. Сердцевинные волокна выступают за нагревательный элемент, так что они могут выступать внутрь жидкого субстрата, подлежащего нагреву.

На фиг. 3с показан вид с торца узла с нагревательным элементом и капиллярным телом, показанного на фиг. 3а.

На фиг. 4 показан второй пример узла с нагревательным элементом и фитилем согласно настоящему изобретению. Пример, показанный на фиг. 4, аналогичен примеру, который показан на фиг., за исключением того, что сердцевинные волокна 414 капиллярного тела 210 выступают от обоих концов спирального нагревательного элемента 200. Если оба конца капиллярного тела контактируют с одной и той же или с различными частями, для хранения жидкости это обеспечивает возможность транспортировки жидкого субстрата к нагревательному элементу от обоих концов капиллярного тела.

Узлы с нагревательным элементом и капиллярным телом, показанные на фиг. 3а, 3b и 4, могут использоваться в системе, показанной на фиг. 1, в состоянии, когда капиллярное тело, и в частности сердцевинные волокна, выступают от части 113 для хранения жидкости. Возможны также альтернативные варианты. В частности, возможно размещение узла с нагревательным элементом и капиллярным телом при любой желаемой ориентации относительно воздушного потока через систему.

На фиг. 5 показана схематичная иллюстрация образующей аэрозоль системы согласно первому варианту реализации настоящего изобретения. В варианте, показанном на фиг. 5, узел 310 со спиральным нагревательным элементом и капиллярным телом вытянут поперечно направлению воздушного потока через систему. В варианте, показанном на фиг. 5, капиллярное тело выступает от обоих концов спирального нагревательного элемента, показанного на фиг. 4. Батарея 307 подает мощность на нагревательный элемент 310 через управляющую схему 309. Часть 313 для хранения жидкости является кольцевой и окружает нагревательный элемент. В результате выполнения затяжки пользователем на мундштуке 325, воздух втягивается через систему мимо нагревательного элемента и захватывает пары жидкого субстрата.

На фиг. 6 показана схематичная иллюстрация образующей аэрозоль системы согласно второму варианту реализации настоящего изобретения. В варианте, показанном на фиг. 6, спиральный нагревательный элемент вытянут параллельно направлению воздушного потока через систему. Батарея 407 подает мощность на нагревательный элемент 410 через управляющую схему 409. Часть 413 для хранения жидкости является кольцевой и окружает нагревательный элемент. В результате выполнения затяжки пользователем на мундштуке 425, воздух втягивается через систему мимо нагревательного элемента и захватывает пары жидкого субстрата.

На фиг. 7 показана схематичная диаграмма, иллюстрирующая способ изготовления узла с нагревательным элементом и фитилем согласно настоящему изобретению.

1. Образующая аэрозоль система, содержащая:

нагревательный элемент и

капиллярное тело, намотанное вокруг нагревательного элемента, при этом нагревательный элемент и капиллярное тело переплетены друг с другом.

2. Образующая аэрозоль система по п. 1, в которой нагревательный элемент является спиральным.

3. Образующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, в которой капиллярное тело является спиральным.

4. Образующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая часть для хранения жидкости, заключающую в себе жидкий образующий аэрозоль субстрат, при этом капиллярное тело контактирует с этим жидким образующим аэрозоль субстратом.

5. Образующая аэрозоль система по п. 4, в которой капиллярное тело имеет два конца, и оба эти конца капиллярного тела контактируют с жидким образующим аэрозоль субстратом.

6. Образующая аэрозоль система по п. 4 или 5, в которой жидкий образующий аэрозоль субстрат содержит никотин.

7. Образующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, представляющая собой электрически нагреваемую курительную систему.

8. Образующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, в которой капиллярное тело содержит волокна, содержащие множество прядей.

9. Образующая аэрозоль система по п. 8, в которой множество прядей содержат одно или более первых волокон, имеющих проходящую продольно сердцевинную часть и множество поперечных частей, выступающих поперечно от сердцевинной части.

10. Образующая аэрозоль система по п. 9, в которой капиллярное тело дополнительно содержит одно или более вторых волокон, содержащих проходящую продольно сердцевинную часть, но не содержащих поперечных частей.

11. Образующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, содержащая воздушный канал внутри нагревательного элемента и капиллярного тела.

12. Образующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, в которой нагревательный элемент содержит множество проводов.

13. Способ изготовления узла нагревательного элемента и капиллярного тела, содержащий этапы, на которых: обеспечивают капиллярное тело и нагревательный элемент и наматывают капиллярное тело вокруг нагревательного элемента путем совместной намотки капиллярного тела и нагревательного элемента с взаимным переплетением капиллярного тела и нагревательного элемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сервисов, предназначенных для беспроводных сетей связи и использующих информацию о местоположении, а именно к предоставлению оповещения о политике в области курения электронных сигарет посредством мобильного устройства связи.

Изобретение относится к системе и способу формирования тепловой карты курения электронной сигареты для электронных систем обеспечения пара, таких как электронные системы доставки никотина (например, электронные сигареты).

Изобретение относится к нагревательному устройству для использования в устройстве для нагревания материала, который возможно курить, к картриджу, содержащему нагревательное устройство, устройства для нагревания материала, который возможно курить, и способу изготовления нагревательного устройства.

Изобретение относится к электронным системам обеспечения пара, таким как электронные системы подачи никотина (например, электронные сигареты). Электронная система обеспечения пара с продольной осью содержит блок управления и картридж, выполненные с возможностью сцепления друг с другом и расцепления друг от друга, по существу, вдоль указанной продольной оси, при этом картридж содержит резервуар с жидкостью, подлежащей испарению, и мундштук, а блок управления содержит аккумуляторную батарею и трубчатый участок, расположенный вдоль указанной продольной оси, при этом трубчатый участок содержит внутреннюю стенку и внешнюю стенку; и устройство индукционного нагревания в сборе, содержащее катушку возбуждения и нагревательный элемент, при этом нагревательный элемент расположен в картридже с целью испарения указанной жидкости, картридж выполнен с возможностью подачи жидкости из резервуара на нагревательный элемент с целью испарения, катушка возбуждения расположена в трубчатом участке блока управления между внутренней стенкой и внешней стенкой трубчатого участка и вокруг указанной продольной оси, при этом картридж расположен, по меньшей мере, частично во внутренней стенке трубчатого участка при сцеплении с указанным блоком управления, так что нагревательный элемент находится в катушке возбуждения.

Изобретение относится к ингаляторному устройству, такому как электронная сигарета, персональный испаритель или электронная система доставки пара. Система нагрева (3) для ингаляторного устройства для генерации аэрозоля и/или пара (V) включает корпусной элемент; по меньшей мере один канал подачи (6) для транспортировки нагреваемого вещества из подающего резервуара (4) под влиянием капиллярного действия или сил поверхностного натяжения в этом по меньшей мере одном канале (6), причем этот по меньшей мере один канал подачи (6) выполнен по периметру и/или в корпусном элементе, основную камеру нагрева, и средства нагрева, включающие по меньшей мере один первый нагревательный элемент (8) в канале подачи (6), предпочтительно проходящий по длине канала подачи (6) и выполненный с возможностью нагрева вещества, которое транспортируется по меньшей мере по одному каналу (6), причем корпусной элемент (7) разделяет подающий резервуар (4) от основной камеры нагрева.

Изобретение относится к электронной системе для предоставления пара, например электронной сигарете, и к блоку управления для такой системы. Блок управления для электронной системы для предоставления пара содержит аккумуляторную батарею, предназначенную для подачи электрической энергии к нагревателю, используемому для выработки пара, и контроллер, выполненный с возможностью сбора информации во время процесса использования пользователем электронной системы для предоставления пара, при этом указанная информация относится к (1) потреблению электроэнергии из аккумуляторной батареи в связи с работой нагревателя по выработке пара и (2) подзарядке аккумуляторной батареи; поддержания модели потребления электроэнергии из указанной аккумуляторной батареи электронной системой для предоставления пара и моментов времени подзарядки аккумуляторной батареи, при этом указанная модель формируется и/или обновляется на основе указанной собираемой информации; прогнозирования на основе указанной модели, при оценочном потреблении электроэнергии из аккумуляторной батареи электронной системой для предоставления пара, будет ли разряжена аккумуляторная батарея до порогового уровня заряда за время до оценочного момента следующей подзарядки аккумуляторной батареи, и если это условие выполняется, то в ответ на указанное прогнозирование - уведомление пользователя и/или выполнение действия по ослаблению негативных последствий.

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к электронным сигаретам. Индукционное нагревательное устройство (1) для нагревания субстрата (20), образующего аэрозоль, содержащего токоприемник (21), содержит: корпус (10) устройства, источник питания постоянного тока для обеспечения напряжения (VDC) постоянного тока и силы (IDC) постоянного тока, электронные схемы (13) подачи питания, содержащие преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий индуктивно-емкостную сеть нагрузки, содержащую последовательное соединение конденсатора и индуктора (L2), обладающее омическим сопротивлением (Rкатушки), полость (14) в корпусе (10) устройства для размещения части субстрата (20), образующего аэрозоль, для индуктивного присоединения индуктора (L2) к токоприемнику (21).

Изобретение относится к образующему аэрозоль изделию, которое содержит множество элементов, собранных в виде стержня, имеющего мундштучный конец и дальний конец, расположенный раньше по ходу потока относительно мундштучного конца, причем это множество элементов включает в себя образующий аэрозоль субстрат, расположенный на или в направлении дальнего конца стержня, в котором удлиненный токоприемник, имеющий толщину от 10 до 100 микрон, расположен по существу в продольном направлении внутри стержня в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом.

Изобретение относится к образующему аэрозоль устройству. Образующее аэрозоль устройство содержит испаритель, выполненный с возможностью испарения образующего аэрозоль субстрата; батарею, соединенную с испарителем; управляющую схему для управления подачей питания от батареи на испаритель; память для хранения журнала использования устройства и индикатор замены для сигнализации пользователю, при этом управляющая схема выполнена с возможностью сравнения измеренного напряжения батареи и порогового напряжения и генерирования сигнала ошибки для обновления журнала использования, если измеренное напряжение меньше порогового значения в течение рабочего цикла, и, кроме того, управляющая схема выполнена с возможностью доступа к журналу использования и активации индикатора замены в зависимости от состояния журнала использования.

Изобретение относится к устройству доставки аэрозоля, которое содержит схему управления для управления режимом работы устройства; датчик перемещения, выполненный с возможностью обнаруживать перемещение устройства и выводить соответствующие сигналы обнаружения перемещения в схему управления; и датчик воздушного потока, выполненный с возможностью обнаруживать поток воздуха в устройстве и выводить соответствующие сигналы обнаружения воздушного потока в схему управления; в котором схема управления выполнена с возможностью определять из сигналов обнаружения перемещения, когда происходит событие постукивания, соответствующее постукиванию устройства пользователем, и определять из сигналов обнаружения воздушного потока, когда происходит событие воздушного потока, соответствующее потоку воздуха в устройстве, при этом схема управления выполнена с возможностью управлять устройством для переключения из первого режима работы во второй режим работы, в ответ на обнаружение заданной последовательности событий, содержащей, по меньшей мере, одно событие постукивания и, по меньшей мере, одно событие воздушного потока.

Изобретение относится к устройствам для доставки аэрозоля, таким как курительные изделия; и, в частности, к устройствам для доставки аэрозоля, которые используют генерируемое электрическим способом тепло для образования аэрозоля (например, курительные изделия, обычно называемые электронными сигаретами). Устройство для доставки аэрозоля содержит резервуар, по меньшей мере частично заполненный композицией предшественника аэрозоля; пузырьково-струйную головку, сообщающуюся по текучей среде с резервуаром, причем указанная пузырьково-струйная головка выполнена с возможностью выдачи композиции предшественника аэрозоля из резервуара; и распылитель, выполненный с возможностью нагревания композиции предшественника аэрозоля, выданной посредством пузырьково-струйной головки, для образования аэрозоля, причем пузырьково-струйная головка и распылитель прочно соединены друг с другом. Способ образования аэрозоля в устройстве для доставки аэрозоля включает в себя направление потока воздуха из управляющего корпуса, содержащего источник питания, через картридж, содержащий резервуар, выдачу композиции предшественника аэрозоля из резервуара посредством пузырьково-струйной головки и нагревание композиции предшественника аэрозоля, выданной из резервуара посредством пузырьково-струйной головки, распылителем, причем пузырьково-струйная головка и распылитель прочно соединены друг с другом. Техническим результатом изобретения является создание устройств для доставки аэрозоля с усовершенствованной функциональностью. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 33 ил.

Изобретение относится к электронным системам обеспечения аэрозоля, таким как электронным системам доставки никотина (например, электронные сигареты). Система обеспечения аэрозоля для генерирования аэрозоля из исходной жидкости содержит резервуар для исходной жидкости; плоскостной испаритель, содержащий плоскостной нагревательный элемент, при этом испаритель выполнен с возможностью извлекать исходную жидкость из резервуара в прилежащую область поверхности испарения испарителя посредством капиллярного действия; и катушку индукционного нагревателя, выполненную с возможностью индуцировать ток в нагревательном элементе для индукционного нагрева нагревательного элемента и, таким образом, испарять часть исходной жидкости в прилежащей области поверхности испарения испарителя, при этом магнитные поля, сгенерированные катушкой индукционного нагревателя, при использовании, по меньшей мере, в области плоскостного нагревательного элемента, обычно перпендикулярны плоскости плоскостного нагревательного элемента. Техническим результатом изобретения является усовершенствование электронных систем обеспечения аэрозоля. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к электронным сигаретам. Предложен способ синхронизации некоторого признака между первой системой электронного курения, содержащей первую электронную систему предоставления пара, и второй системой электронного курения, содержащей вторую электронную систему предоставления пара, при этом первая и вторая системы электронного курения являются членами некоторой группы синхронизации. Способ включает в себя следующие этапы: связывают первую систему электронного курения с идентификатором (ID) группы, связанным с группой синхронизации; обнаруживают некоторый сигнал от второй системы электронного курения, при этом указанный сигнал содержит данные, указывающие, что вторая система электронного курения является членом указанной группы; и изменяют настройку, связанную с некоторым освещенным участком первой электронной системы предоставления пара, на настройку, общую для членов группы. Технический результат – расширение функциональных возможностей электронной сигареты. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к образующим аэрозоль системам и к способам изготовления таких узлов из нагревательного элемента и фитиля. Образующая аэрозоль система содержит нагревательный элемент и капиллярное тело, намотанное вокруг нагревательного элемента, при этом нагревательный элемент и капиллярное тело переплетены друг с другом. Способ изготовления узла нагревательного элемента и капиллярного тела содержит этапы, на которых обеспечивают капиллярное тело и нагревательный элемент и наматывают капиллярное тело вокруг нагревательного элемента путем совместной намотки капиллярного тела и нагревательного элемента с взаимным переплетением капиллярного тела и нагревательного элемента. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности обеспечения быстрого и надежного процесса производства. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх