Образующее аэрозоль устройство с электродами для измерения электрической нагрузки
Предложено образующее аэрозоль устройство (10), содержащее блок питания (26), по меньшей мере один нагреватель (16) и полость (14) для размещения образующего аэрозоль изделия (40). Устройство (10) дополнительно содержит первый электрод (28) и второй электрод (30), расположенный на удалении от первого электрода (28), так что по меньшей мере часть образующего аэрозоль изделия (40) размещается между первым электродом (28) и вторым электродом (30) при размещении образующего аэрозоль изделия (40) внутри полости (14). Устройство (10) содержит также контроллер (24) для управления подачей питания от блока (26) питания на указанный по меньшей мере один нагреватель (16) для нагрева образующего аэрозоль изделия (40) при размещении этого образующего аэрозоль изделия (40) внутри полости (14). Контроллер (24) выполнен с возможностью завершения подачи питания от блока (26) питания на указанный по меньшей мере один нагреватель (16) в случае, если измеряемая электрическая нагрузка между первым электродом (28) и вторым электродом (30) превысила определенный порог.2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение относится к образующему аэрозоль устройству, содержащему электроды для измерения электрической нагрузки.
Один тип образующей аэрозоль системы представляет собой курительную систему с электрическим управлением. Известные удерживаемые в руке курительные системы с электрическим управлением обычно содержат образующее аэрозоль устройство, содержащее батарею, электронную схему управления и электрический нагреватель для нагрева образующего аэрозоль изделия, выполненного специально для использования с указанным образующим аэрозоль устройством. В некоторых примерах образующее аэрозоль изделие содержит образующий аэрозоль субстрат, такой как заглушка из табака или табачный стержень, и нагреватель, заключенный внутри образующего аэрозоль устройства и вставляемый внутрь образующего аэрозоль субстрата или охватывающий его при вставлении образующего аэрозоль изделия внутрь образующего аэрозоль устройства. В альтернативной образующей аэрозоль курительной системе с электрическим управлением образующее аэрозоль изделие может содержать капсулу, заключающую в себе образующий аэрозоль субстрат, такой как рассыпной табак.
Образующие аэрозоль субстраты, такие как табак, обычно содержат одно или более летучих соединений, которые образуют аэрозоль при нагреве внутри образующего аэрозоль устройства. Во время непрерывного нагрева внутренней области образующего аэрозоль устройства происходит обеднение образующего аэрозоль субстрата летучими соединениями до уровня, при котором количество летучих соединений, остающихся внутри образующего аэрозоль субстрата, может оказаться недостаточным для поддержки надлежащего образования аэрозоля, что может привести к ухудшению курительных ощущений у потребителя.
Соответственно, было бы желательно создать такую образующую аэрозоль систему, которая позволяла бы контролировать количество летучих соединений, остающихся в образующем аэрозоль субстрате во время нагрева этого образующего аэрозоль субстрата в образующем аэрозоль устройстве.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложено образующее аэрозоль устройство, содержащее блок питания, по меньшей мере один нагреватель и полость для размещения образующего аэрозоль изделия. Устройство дополнительно содержит первый электрод и второй электрод, расположенный на удалении от первого электрода, так что по меньшей мере часть образующего аэрозоль изделия размещена между первым электродом и вторым электродом при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Устройство содержит также контроллер для управления подачей питания от блока питания на указанный по меньшей мере один нагреватель для нагрева образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Контроллер выполнен с возможностью измерения электрической нагрузки между первым электродом и вторым электродом при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости и с возможностью завершения подачи питания от блока питания на указанный по меньшей мере один нагреватель в случае, если измеряемая электрическая нагрузка превысила определенный порог.
В контексте данного документа термин «образующее аэрозоль изделие» относится к изделию, содержащему образующий аэрозоль субстрат, который при его нагреве высвобождает летучие соединения, способные образовывать аэрозоль.
Образующие аэрозоль устройства согласно настоящему изобретению обеспечивают преимущество, состоящее в измерении электрической нагрузки по меньшей мере на части образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия между первым и вторым электродами. Обычно, при нагреве образующего аэрозоль изделия во время использования с помощью образующего аэрозоль устройства, происходит испарение летучих соединений в образующем аэрозоль изделии. Испарение летучих соединений из образующего аэрозоль изделия приводит к изменению электрической нагрузки между первым и вторым электродами. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности использования изменения измеряемой электрической нагрузки между первым и вторым электродами для обеспечения индикации количества одного или более летучих соединений, остающихся в образующем аэрозоль изделии.
Благодаря использованию измеряемой электрической нагрузки для контроля количества одного или более летучих соединений, остающихся в образующем аэрозоль изделии, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности использования нагревательного цикла надлежащей длительности для образующего аэрозоль изделия. Соответственно, образующее аэрозоль устройство выполнено с возможностью прекращения нагрева образующего аэрозоль изделия, когда электрическая нагрузка или изменение электрической нагрузки достигает определенного порога, указывающего на значительное обеднение образующего аэрозоль изделия указанными одним или более летучими соединениями. Благодаря недопущению дальнейшего нагрева образующего аэрозоль изделия в случае, если произошло обеднение образующего аэрозоль субстрата указанными одним или более летучими соединениями, обеспечивается возможность недопущения создания у потребителя ухудшенных курительных ощущений. Благодаря недопущению дальнейшего нагрева образующего аэрозоль изделия в случае, если произошло обеднение образующего аэрозоль субстрата указанными одним или более летучими соединениями, обеспечивается возможность уменьшения риска случайного воспламенения образующего аэрозоль субстрата вследствие перегрева, поскольку образующий аэрозоль субстрат становится сухим.
Электрическая нагрузка может содержать резистивную нагрузку и/или емкостную нагрузку. Предпочтительно, обеспечивается возможность измерения резистивной и емкостной нагрузок без необходимости в сложных электронных схемах. Предпочтительно, резистивная или емкостная нагрузка в целом изменяется предсказуемым образом, что обеспечивает возможность обеспечения точной корреляции между измеряемыми изменениями электрической нагрузки и степенью обеднения образующего аэрозоль изделия указанными одним или более летучими соединениями.
В любом из вышеописанных вариантов осуществления указанный по меньшей мере один нагреватель может представлять собой удлиненный нагреватель, выполненный с возможностью вставления внутрь образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Удлиненный нагреватель может иметь любую подходящую форму для облегчения вставления внутрь образующего аэрозоль изделия. Например, удлиненный нагреватель может иметь форму лезвия.
Дополнительно или в качестве альтернативы, указанный по меньшей мере один нагреватель может представлять собой нагреватель, располагающийся смежно с внешней поверхностью образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Указанный по меньшей мере один нагреватель может представлять собой по существу кольцевой нагреватель, выполненный с возможностью окружения по меньшей мере части образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Дополнительно или в качестве альтернативы, указанный по меньшей мере один нагреватель может представлять собой по существу плоский нагреватель, располагающийся смежно с концом образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
В контексте данного документа термины «внутренний» и «внешний» используются для обозначения относительных положений компонентов образующего аэрозоль устройства, либо частей компонентов образующего аэрозоль устройства. Например, внутренняя поверхность компонента обращена внутрь устройства, а внешняя поверхность компонента обращена наружу от устройства.
В любом из вышеописанных вариантов осуществления первый электрод и/или второй электрод могут образовывать часть указанного по меньшей мере одного нагревателя. Предпочтительно, первый электрод образует часть указанного по меньшей мере одного нагревателя, а второй электрод отделен и расположен на удалении от первого электрода и указанного по меньшей мере одного нагревателя.
Такая компоновка может быть особенно подходящей для тех вариантов осуществления, в которых указанный по меньшей мере один нагреватель представляет собой удлиненный нагреватель, выполненный с возможностью вставления внутрь образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. В этих вариантах осуществления первый электрод предпочтительно образует часть удлиненного нагревателя, а второй электрод предпочтительно обеспечен на внутренней поверхности указанной полости, так что этот второй электрод располагается между внутренней поверхностью указанной полости и внешней поверхностью образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
Благодаря тому, что первый электрод образован как часть указанного по меньшей мере одного нагревателя, обеспечивается возможность сокращения количества компонентов, требующихся для изготовления образующего аэрозоль устройства. В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один нагреватель представляет собой резистивный нагреватель, содержащий резистивный нагревательный элемент. В таких вариантах осуществления первый электрод может быть обеспечен отдельно на общей электроизоляционной подложке. В качестве альтернативы, резистивный нагревательный элемент может также образовывать первый электрод, что обеспечивает возможность дополнительного упрощения конструкции образующего аэрозоль устройства.
В тех вариантах осуществления, в которых первый электрод образует часть указанного по меньшей мере одного нагревателя и указанный по меньшей мере один нагреватель выполнен с возможностью вставления внутрь образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости, второй электрод предпочтительно имеет по существу кольцевую форму, так что этот второй электрод окружает по меньшей мере часть образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
В качестве альтернативы образованию первого и/или второго электродов в качестве части указанного по меньшей мере одного нагревателя, первый и второй электроды могут быть обеспечены на внутренней поверхности указанной полости, причем первый и второй электроды расположены напротив друг друга, так что при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости по меньшей мере часть этого образующего аэрозоль изделия располагается между первым и вторым электродами. Такая компоновка может быть особенно подходящей для тех вариантов осуществления, в которых указанный по меньшей мере один нагреватель не выполнен с возможностью вставления внутрь образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Например, обеспечение первого и второго электродов напротив друг друга на внутренней поверхности указанной полости может быть особенно подходящим для тех вариантов осуществления, в которых указанный по меньшей мере один нагреватель располагается смежно с внешней поверхностью образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Следовательно, обеспечивается возможность обеспечения указанного по меньшей мере одного нагревателя на внутренней поверхности указанной полости таким образом, чтобы во время использования указанный по меньшей мере один нагреватель нагревал внешнюю поверхность образующего аэрозоль изделия, размещенного внутри указанной полости.
В любом из вышеописанных вариантов осуществления указанный по меньшей мере один нагреватель предпочтительно содержит электрорезистивный материал. Подходящие электрорезистивные материалы включают в себя, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные 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 платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов 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 композитных 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. Примеры подходящих композитных нагревательных элементов раскрыты в US-A-5 498 855, WO-A-03/095688 и US-A-5 514 630.
Настоящее изобретение относится также к комбинации образующего аэрозоль устройства с образующим аэрозоль изделием. Таким образом, согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложена образующая аэрозоль система, содержащая образующее аэрозоль изделие и образующее аэрозоль устройство, соответствующие первому аспекту настоящего изобретения, согласно любому из вышеописанных вариантов осуществления. Образующее аэрозоль изделие содержит образующий аэрозоль субстрат, который является нежидким при температуре 20 градусов по Цельсию. Образующая аэрозоль система выполнена таким образом, что по меньшей мере часть образующего аэрозоль субстрата образует по меньшей мере часть электрической нагрузки и размещается между первым и вторым электродами при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит табак.
Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой диэлектрический материал. В таких вариантах осуществления электрическая нагрузка, измеряемая с помощью контроллера, предпочтительно представляет собой емкостную нагрузку.
Образующий аэрозоль субстрат может быть электропроводным. В таких вариантах осуществления электрическая нагрузка, измеряемая с помощью контроллера, предпочтительно представляет собой резистивную нагрузку.
Образующее аэрозоль изделие может содержать обертку, обернутую вокруг образующего аэрозоль субстрата, причем по меньшей мере часть обертки образует часть диэлектрического материала. В таких вариантах осуществления обертка может содержать пористый субстратный материал и жидкость, сорбированную внутри пористого субстратного материала. Благодаря применению обертки, содержащей жидкость, сорбированную внутри пористого субстратного материала, обеспечивается возможность образования между первым и вторым электродами по меньшей мере части нагрузки, которая изменяется во время нагрева образующего аэрозоль изделия. Иначе говоря, обеспечивается возможность испарения по меньшей мере некоторой части жидкости, сорбированной внутри пористого субстратного материала, во время нагрева образующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно, обертка содержит бумажный лист и по меньшей мере одну жидкость, сорбированную на этом бумажном листе. Твердые компоненты бумажного листа образуют пористый субстратный материал. Жидкость, сорбированная внутри пористого субстратного материала, может содержать остаточную влагу бумаги после того, как бумага изготовлена с использованием обычного бумагоделательного процесса, такого как мокрый процесс наслаивания. Дополнительно или в качестве альтернативы, жидкость может быть добавлена в бумагу после того, как бумага была изготовлена. Жидкость может содержать воду.
В любом из вышеописанных вариантов осуществления образующий аэрозоль субстрат предпочтительно представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно содержит табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал, содержащий табак, и материал, не содержащий табака.
Твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяной лист, табачный лист, табачные жилки, расширенный табак и гомогенизированный табак.
При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, которые высвобождаются при нагреве твердого образующего аэрозоль субстрата. Твердый образующий аэрозоль субстрат может также содержать одну или более капсул, которые заключают в себе, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого образующего аэрозоль субстрата.
При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен на термически стабильном носителе или встроен в него. Носитель может быть в виде порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубок, полосок или листов. Твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на поверхность носителя в виде, например, листа, пены, геля или суспензии. Твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на всю поверхность носителя или, в качестве альтернативы, он может быть нанесен в виде рисунка с целью обеспечения неоднородной доставки аромата во время использования.
В контексте данного документа термин «гомогенизированный табачный материал» обозначает материал, образованный путем агломерации табака в виде частиц.
В контексте данного документа термин «лист» обозначает плоский элемент, имеющий ширину и длину, существенно превышающие его толщину.
В контексте данного документа термин «собранный» используется для описания листа, который свернут, согнут или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном продольной оси образующего аэрозоль изделия.
В предпочтительном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала.
В контексте данного документа термин «текстурированный лист» обозначает лист, который был подвергнут гофрированию, конгревному тиснению, блинтовому тиснению или перфорации, либо деформирован иным образом. Образующий аэрозоль субстрат может содержать собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий множество расположенных через промежутки выемок, выступов, перфорационных отверстий или их сочетание.
В особо предпочтительном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала.
Использование текстурированного листа гомогенизированного табачного материала обеспечивает преимущество, состоящее в возможности облегчения собирания листа гомогенизированного табачного материала для образования образующего аэрозоль субстрата.
В контексте данного документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, указанные по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси образующего аэрозоль изделия. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в облегчении собирания гофрированного листа гомогенизированного табачного материала для образования образующего аэрозоль изделия. Тем не менее, следует иметь в виду, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в образующее аэрозоль изделие могут, в качестве альтернативы или дополнительно, иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси образующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «образователь аэрозоля» используется для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые при использовании облегчают образование аэрозоля и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре образующего аэрозоль изделия.
Подходящие образователи аэрозоля включают в себя, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, 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.
Предпочтительные образователи аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать один образователь аэрозоля. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может содержать сочетание двух или более образователей аэрозоля.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать образователь аэрозоля в количестве, составляющем более чем 5 процентов в пересчете на сухой вес.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать образователь аэрозоля в количестве, составляющем от примерно 5 процентов до примерно 30 процентов в пересчете на сухой вес.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать образователь аэрозоля в количестве, составляющем примерно 20 процентов в пересчете на сухой вес.
В альтернативной группе вариантов осуществления образующее аэрозоль изделие может содержать капсулу, образующую отделение, в котором размещен образующий аэрозоль субстрат. В таких вариантах осуществления может быть предпочтительно, чтобы контроллер измерял емкостную нагрузку между первым и вторым электродами, в частности, в тех вариантах осуществления, в которых капсула образована из электроизоляционного материала, такого как пластмасса.
Капсула может содержать основание, по существу цилиндрическую стенку, проходящую от основания, и открытый конец, противоположный основанию. Предпочтительно, образующее аэрозоль изделие дополнительно содержит уплотнение, соединенное с капсулой и проходящее поперек открытого конца для герметизации образующего аэрозоль субстрата внутри указанного отделения. В таких вариантах осуществления образующее аэрозоль устройство предпочтительно содержит прокалывающий элемент, выполненный с возможностью прокалывания уплотнения при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. В тех вариантах осуществления, в которых указанный по меньшей мере один нагреватель представляет собой удлиненный нагреватель, прокалывающий элемент может быть образован этим удлиненным нагревателем. В качестве альтернативы, прокалывающий элемент может быть обеспечен отдельно от указанного по меньшей мере одного нагревателя.
В тех вариантах осуществления, в которых образующее аэрозоль изделие содержит капсулу, образующую отделение, в котором размещен образующий аэрозоль субстрат, этот образующий аэрозоль субстрат предпочтительно содержит табак, более предпочтительно по меньшей мере одно из следующего: трубочный табак, резаный наполнитель, восстановленный табак, гомогенизированный табак и их комбинации.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать образователь аэрозоля. Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно содержит гомогенизированный табачный материал, образователь аэрозоля и воду. Благодаря использованию гомогенизированного табачного материала, обеспечивается возможность улучшения образования аэрозоля, содержания никотина и ароматического профиля аэрозоля, образуемого во время нагрева образующего аэрозоль изделия. Более конкретно, процесс изготовления гомогенизированного табака включает в себя измельчение табачного листа, что обеспечивает возможность более эффективного высвобождения никотина и ароматов при нагреве.
Гомогенизированный табачный материал предпочтительно обеспечивают в виде листов, которые подвергают одному из следующего: сгибание, гофрирование или нарезка на полосы. В особо предпочтительном варианте осуществления указанные листы нарезают на полосы, имеющие ширину от примерно 0,2 миллиметра до примерно 2 миллиметров, более предпочтительно от примерно 0,4 миллиметра до примерно 1,2 миллиметра. В одном варианте осуществления ширина указанных полос составляет примерно 0,9 миллиметра.
В качестве альтернативы, гомогенизированный табачный материал может быть образован в виде сфер с использованием сферонизации. Средний диаметр указанных сфер предпочтительно составляет от приблизительно 0,5 миллиметров до приблизительно 4 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 0,8 миллиметров до приблизительно 3 миллиметров.
Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно содержит: гомогенизированный табачный материал в количестве от приблизительно 55 процентов до приблизительно 75 процентов по весу; образователь аэрозоля в количестве от приблизительно 15 процентов до приблизительно 25 процентов по весу; и воду в количестве от приблизительно 10 процентов до приблизительно 20 процентов по весу.
Перед измерением образцов образующего аэрозоль субстрата их кондиционируют в течение 48 часов при относительной влажности 50 процентов и температуре 22 градуса по Цельсию. Используют метод Карла Фишера для определения содержания воды в гомогенизированном табачном материале.
Образующий аэрозоль субстрат может дополнительно содержать ароматизатор в количестве от примерно 0,1 процента до примерно 10 процентов по весу. Ароматизатор может представлять собой любой подходящий ароматизатор, известный из уровня техники, такой как ментол.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в образующих аэрозоль изделиях, содержащих капсулу, могут быть образованы путем агломерирования табака в виде частиц, полученного путем помола или иного измельчения пластинок табачного листа и/или жилок табачного листа.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в образующих аэрозоль изделиях, содержащих капсулу, могут содержать одно или более внутренних связующих, т.е. табачных эндогенных связующих, одно или более внешних связующих, т.е. табачных экзогенных связующих, 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, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.
Подходящие внешние связующие для включения в листы гомогенизированного табачного материала для использования в образующих аэрозоль изделиях, содержащих капсулу, известны из уровня техники и включают в себя, но без ограничения: смолы, например, такие, как гуаровая смола, ксантановая смола, гуммиарабик и смола плодов рожкового дерева; целлюлозные связующие, например, такие, как гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, например, такие, как крахмал; органические кислоты, такие как альгиновая кислота; соли оснований, сопряженных с органическими кислотами, такие как альгинат натрия, агар и 30 пектинов; и их комбинации.
Из уровня техники известно несколько процессов производства листов гомогенизированного табачного материала. Они включают в себя, но без ограничения: бумагоделательные процессы того типа, который описан, например, в US-A-3 860 012; процессы литья или получения «литых листов» того типа, который описан, например, в US-A-5 724 998; процессы восстановления тестообразной массы того типа, который описан, например, в US-A-3 894 544; и процессы экструзии того типа, который описан, например, в GB-A-983 928. Обычно плотности листов гомогенизированного табачного материала, изготовленных с помощью процессов экструзии и процессов восстановления тестообразной массы, составляют выше, чем плотности листов гомогенизированных табачных материалов, изготовленных с помощью процессов литья.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в образующих аэрозоль изделиях, содержащих капсулу, предпочтительно образуют с использованием литьевых процессов того типа, который обычно включает в себя литье суспензии, содержащей табак в форме частиц и одно или более связующих, на конвейерной ленте или другой опорной поверхности, сушку отлитой суспензии для образования листа гомогенизированного табачного материала и съем листа гомогенизированного табачного материала с опорной поверхности.
Гомогенизированный табачный листовой материал может быть изготовлен с использованием различных типов табака. Например, табачный листовой материал может быть образован с использованием табаков из нескольких различных сортов табака или табака из различных участков табачного растения, таких как листья или стебли. После обработки лист имеет стабильные свойства и однородный аромат. Может быть изготовлен единственный лист гомогенизированного табачного материала, имеющий конкретный аромат. Для получения продукта с другим ароматом необходимо изготовить другой табачный листовой материал. Некоторые ароматы, которые получают путем смешения большого количества различных измельченных табаков в обычной сигарете, могут быть трудны для воссоздания в единственном гомогенизированном табачном листе. Например, табаки сорта Virginia и табаки сорта Burley могут нуждаться в обработке разными способами для оптимизации их индивидуальных ароматов. Воссоздание конкретной смеси табаков сорта Virginia и сорта Burley в единственном листе гомогенизированного табачного материала может оказаться невозможным. По этой причине образующий аэрозоль субстрат может содержать первый гомогенизированный табачный материал и второй гомогенизированный табачный материал. Путем объединения двух различных листов табачного материала в единый образующий аэрозоль субстрат обеспечивается возможность создания новых смесей, которые не могли бы быть изготовлены с помощью единственного листа гомогенизированного табака.
Образователь аэрозоля предпочтительно содержит по меньшей мере один многоатомный спирт. В предпочтительном варианте осуществления образователь аэрозоля содержит по меньшей мере одно из следующего: триэтиленгликоль; 1,3-бутандиол; пропиленгликоль; и глицерин.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложена образующая аэрозоль система, содержащая образующее аэрозоль изделие и образующее аэрозоль устройство, соответствующие первому аспекту настоящего изобретения, согласно любому из вышеописанных вариантов осуществления. Образующее аэрозоль изделие содержит образующий аэрозоль субстрат, содержащий по меньшей мере одну жидкость и по меньшей мере одно твердое вещество. Образующая аэрозоль система выполнена таким образом, что по меньшей мере часть образующего аэрозоль субстрата образует по меньшей мере часть электрической нагрузки и размещается между первым и вторым электродами при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости. Образующее аэрозоль изделие может содержать любой из необязательных или предпочтительных признаков, описанных в данном документе применительно к второму аспекту настоящего изобретения.
Настоящее изобретение будет далее описано более подробно лишь на примерах, со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показано образующее аэрозоль устройство согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показано образующее аэрозоль изделие для использования с образующим аэрозоль устройством по фиг. 1.
на фиг. 3 показано образующее аэрозоль устройство по фиг. 1, объединенное с образующим аэрозоль изделием по фиг. 2 с образованием образующей аэрозоль системы;
на фиг. 4 показана альтернативная образующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению; и
на фиг. 5 показана еще одна альтернативная образующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению.
На фиг. 1 показано образующее аэрозоль устройство 10, содержащее корпус 12, образующий полость 14 для размещения образующего аэрозоль изделия. Устройство 10 содержит нагреватель 16, содержащий основание 18 и нагревательное лезвие 20, которое проникает в образующее аэрозоль изделие при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри полости 14. Нагревательное лезвие 20 содержит резистивную нагревательную катушку 22 для резистивного нагрева расположенного раньше по ходу потока конца образующего аэрозоль изделия, вставленного внутрь полости 14. Контроллер 24 управляет работой устройства 10, в том числе подачей электрического тока от батареи 26 на резистивную нагревательную катушку 22 нагревательного лезвия 20.
Резистивная нагревательная катушка 22 образует также первый электрод 28, а второй электрод 30 обеспечен на поверхности полости 14.
На фиг. 2 показано образующее аэрозоль изделие 40 для использования с образующим аэрозоль устройством 10 по фиг. 1. Образующее аэрозоль изделие 40 содержит образующий аэрозоль субстрат 42, полую ацетатную трубку 44, полимерный фильтр 46, мундштук 48 и внешнюю обертку 50. Образующий аэрозоль субстрат 42 содержит заглушку из табака, а мундштук 48 содержит заглушку из ацетилцеллюлозных волокон.
На фиг. 3 показано образующее аэрозоль изделие 40, вставленное внутрь полости 14 образующего аэрозоль устройства 10. При вставлении изделия 40 внутрь полости 14 нагревательное лезвие 20 проникает в образующий аэрозоль субстрат 42, так что часть образующего аэрозоль субстрата 42 располагается между первым электродом 28 и вторым электродом 30.
Во время использования контроллер 24 подает электрический ток от батареи 26 на резистивную нагревательную катушку 22 для нагрева образующего аэрозоль субстрата 42. Во время цикла нагрева происходит испарение по меньшей мере некоторой части указанных одного или более летучих веществ внутри образующего аэрозоль субстрата 42, что приводит к изменению электрической нагрузки между первым электродом 28 и вторым электродом 30, измеряемой контроллером 24. Когда измеряемая электрическая нагрузка достигает определенного уровня, указывающего на значительное обеднение образующего аэрозоль субстрата 42 летучими соединениями, контроллер 24 прекращает подачу электрического тока от батареи 26 на резистивную нагревательную катушку 22 для недопущения дальнейшего нагрева образующего аэрозоль субстрата 42.
На фиг. 4 показана альтернативная образующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению, содержащая образующее аэрозоль устройство 100 и образующее аэрозоль изделие 200, размещенное внутри устройства 100.
Образующее аэрозоль устройство 100 содержит корпус 102, образующий полость 104 для размещения образующего аэрозоль изделия 200. Съемный колпачок 106 может быть снят для обеспечения возможности вставления образующего аэрозоль изделия 200 внутрь полости 104, при этом съемный колпачок 106 содержит впускное воздушное отверстие 108 для впуска воздуха внутрь полости 104 во время использования. Устройство 100 содержит кольцевой нагреватель 110, внутри которого размещается образующее аэрозоль изделие 200. Контроллер 112 управляет работой устройства 100, в том числе подачей электрического тока от батареи 114 на кольцевой нагреватель 110. Мундштук 116 на расположенном дальше по ходу потока конце устройства 100 содержит выпускное воздушное отверстие 118 для обеспечения возможности втягивания потребителем воздуха через образующее аэрозоль изделие 200 и устройство 100 во время использования.
Образующее аэрозоль устройство 100 дополнительно содержит первый электрод 120 и второй электрод 122, обеспеченный на расположенном раньше по ходу потока конце полости 104, причем первый и второй электроды 120, 122 обеспечены напротив друг друга с противоположных сторон внутренней поверхности полости 104. Образующее аэрозоль изделие 200, содержащее образующий аэрозоль субстрат 202, обернутый во внешнюю обертку 204, вставляется внутрь полости 104 таким образом, чтобы расположенный раньше по ходу потока конец образующего аэрозоль субстрата 202 был расположен между первым и вторым электродами 120, 122. Образующее аэрозоль изделие 200 размещается также внутри кольцевого нагревателя 110.
Во время использования контроллер 112 подает электрический ток от батареи 114 на кольцевой нагреватель 110 для нагрева образующего аэрозоль субстрата 202. Во время цикла нагрева происходит испарение по меньшей мере некоторой части указанных одного или более летучих веществ внутри образующего аэрозоль субстрата 202, что приводит к изменению электрической нагрузки между первым электродом 120 и вторым электродом 122, измеряемой контроллером 112. Когда измеряемая электрическая нагрузка достигает определенного уровня, указывающего на значительное обеднение образующего аэрозоль субстрата 202 летучими соединениями, контроллер 112 прекращает подачу электрического тока от батареи 114 на кольцевой нагреватель 110 для недопущения дальнейшего нагрева образующего аэрозоль субстрата 202.
На фиг. 5 показана альтернативная образующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению, содержащая образующее аэрозоль устройство 300 и образующее аэрозоль изделие 400, размещенное внутри устройства 300.
Образующее аэрозоль устройство 300 содержит корпус 302, образующий полость 304 для размещения образующего аэрозоль изделия 400. Съемный мундштук 306 может быть снят для обеспечения возможности вставления образующего аэрозоль изделия 400 внутрь полости 304, причем съемный мундштук 306 содержит прокалывающий элемент 308 для разрушения уплотнения 402 на образующем аэрозоль изделии 400 при повторном прикреплении съемного мундштука 306 к корпусу 302. Съемный мундштук 306 дополнительно содержит впускное воздушное отверстие 310 для впуска воздуха внутрь полости 304 и выпускное воздушное отверстие 312, проходящее через прокалывающий элемент 308 для обеспечения возможности вытягивания потребителем воздуха из полости 304 во время использования.
Устройство 300 содержит кольцевой нагреватель 314, внутри которого размещается образующее аэрозоль изделие 400. Контроллер 316 управляет работой устройства 300, в том числе подачей электрического тока от батареи 318 на кольцевой нагреватель 314.
Образующее аэрозоль устройство 300 дополнительно содержит первый электрод 320 и второй электрод 322, обеспеченный на расположенном раньше по ходу потока конце полости 304, причем первый и второй электроды 320, 322 обеспечены напротив друг друга с противоположных сторон внутренней поверхности полости 304.
Образующее аэрозоль изделие 400 содержит капсулу 404, герметизированную на открытом конце с помощью уплотнения 402, прокалываемого прокалывающим элементом 308 при прикреплении съемного мундштука 306 к корпусу 302. Внутри капсулы 404 заключен образующий аэрозоль субстрат 406, содержащий рассыпной табак. При использовании образующее аэрозоль изделие 400 вставляется внутрь полости 104, так что расположенный раньше по ходу потока конец образующего аэрозоль субстрата 406 располагается между первым и вторым электродами 320, 322. Образующее аэрозоль изделие 200 размещается также внутри кольцевого нагревателя 314.
Во время использования контроллер 316 подает электрический ток от батареи 318 на кольцевой нагреватель 314 для нагрева образующего аэрозоль субстрата 406. Во время цикла нагрева происходит испарение по меньшей мере некоторой части указанных одного или более летучих веществ внутри образующего аэрозоль субстрата 406, что приводит к изменению электрической нагрузки, измеряемой контроллером 316, между первым электродом 320 и вторым электродом 322. Когда измеряемая электрическая нагрузка достигает определенного уровня, указывающего на значительное обеднение образующего аэрозоль субстрата 406 летучими соединениями, контроллер 316 прекращает подачу электрического тока от батареи 318 на кольцевой нагреватель 314 для недопущения дальнейшего нагрева образующего аэрозоль субстрата 406.
1. Образующее аэрозоль устройство, содержащее:
блок питания;
по меньшей мере один нагреватель;
полость для размещения образующего аэрозоль изделия;
первый электрод и второй электрод, расположенный на удалении от первого электрода, так что по меньшей мере часть образующего аэрозоль изделия размещена между первым электродом и вторым электродом при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости;
контроллер для управления подачей питания от блока питания на указанный по меньшей мере один нагреватель для нагрева образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости, причем контроллер выполнен с возможностью измерения электрической нагрузки между первым электродом и вторым электродом при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости и с возможностью завершения подачи питания от блока питания на указанный по меньшей мере один нагреватель в случае, если измеряемая электрическая нагрузка превысила определенный порог.
2. Образующее аэрозоль устройство по п. 1, в котором электрическая нагрузка содержит резистивную нагрузку и/или емкостную нагрузку.
3. Образующее аэрозоль устройство по п. 1 или 2, в котором первый электрод и/или второй электрод образуют часть указанного по меньшей мере одного нагревателя.
4. Образующее аэрозоль устройство по п. 3, в котором указанный по меньшей мере один нагреватель представляет собой удлиненный нагреватель, выполненный с возможностью вставления внутрь образующего аэрозоль изделия при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости, причем первый электрод образует часть удлиненного нагревателя, а второй электрод обеспечен на внутренней поверхности указанной полости, так что этот второй электрод расположен между внутренней поверхностью полости и внешней поверхностью образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
5. Образующее аэрозоль устройство по п. 4, в котором второй электрод имеет по существу кольцевую форму, так что этот второй электрод окружает по меньшей мере часть образующего аэрозоль изделия при размещении этого образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
6. Образующее аэрозоль устройство по п. 1 или 2, в котором первый и второй электроды обеспечены на внутренней поверхности указанной полости и расположены напротив друг друга, так что при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости по меньшей мере часть образующего аэрозоль изделия расположена между первым и вторым электродами.
7. Образующее аэрозоль устройство по п. 6, в котором указанный по меньшей мере один нагреватель обеспечен на внутренней поверхности указанной полости, так что во время использования указанный по меньшей мере один нагреватель нагревает внешнюю поверхность образующего аэрозоль изделия, размещенного внутри указанной полости.
8. Образующая аэрозоль система, содержащая:
образующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов; и
образующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, являющийся нежидким при температуре 20 градусов по Цельсию, причем образующая аэрозоль система выполнена таким образом, что по меньшей мере часть образующего аэрозоль субстрата образует по меньшей мере часть электрической нагрузки и размещается между первым и вторым электродами при размещении образующего аэрозоль изделия внутри указанной полости.
9. Образующая аэрозоль система по п. 8, в которой образующий аэрозоль субстрат представляет собой диэлектрический материал, а электрическая нагрузка, измеряемая контроллером, представляет собой емкостную нагрузку.
10. Образующая аэрозоль система по п. 8, в которой образующий аэрозоль субстрат является электропроводным, а электрическая нагрузка, измеряемая контроллером, представляет собой резистивную нагрузку.
11. Образующая аэрозоль система по любому из пп. 8-10, в которой образующее аэрозоль изделие дополнительно содержит обертку, обернутую вокруг образующего аэрозоль субстрата, причем по меньшей мере часть обертки образует часть электрической нагрузки.
12. Образующая аэрозоль система по п. 11, в которой обертка содержит бумажный лист и по меньшей мере одну жидкость, сорбированную на этом бумажном листе.
13. Образующая аэрозоль система по любому из пп. 8-10, в которой образующее аэрозоль изделие дополнительно содержит капсулу, образующую отделение, в котором размещен образующий аэрозоль субстрат.
14. Образующая аэрозоль система по любому из пп. 8-13, в которой образующий аэрозоль субстрат содержит табак.
