Выдвижной источник теплоты для изделия, генерирующего аэрозоль
Изделие (100), генерирующее аэрозоль, содержит выдвижной источник (130) теплоты. Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет трубчатый корпус (110), расположенный на ближнем конце (102) изделия, генерирующего аэрозоль. Горючий источник теплоты расположен на дальнем конце (104) изделия, генерирующего аэрозоль. Субстрат (120), генерирующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно горючего источника теплоты. Горючий источник теплоты выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение и имеет меньшую длину, чем длина изделия. Горючий источник теплоты полностью втягивается в трубчатый корпус во втянутом положении. 18 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему горючий источник теплоты для нагревания субстрата, образующего аэрозоль.
В уровне техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Задача таких «нагреваемых» курительных изделий состоит в уменьшении количества определенных составляющих дыма, образующихся в результате сгорания и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. В нагреваемом курительном изделии одного известного типа аэрозоль генерируется в результате передачи теплоты от горючего источника теплоты на физически отделенный субстрат, образующий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно горючего источника теплоты. Например, в документе WO 2009/022232 A2 раскрыто курительное изделие, содержащее горючий источник теплоты, субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника теплоты, и теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в контакте с задней частью горючего источника теплоты и смежной передней частью субстрата, образующего аэрозоль. Во время курения летучие соединения выделяются из субстрата, образующего аэрозоль, в результате теплопередачи от горючего источника теплоты и увлекаются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. Когда происходит охлаждение высвобождаемых соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем.
Изделия, генерирующие аэрозоль, которые содержат горючий тепловыделяющий элемент или источник теплоты, могут иметь зону сгорания или зону нагрева, которая больше по размеру, более плотная и не так легко поддается гашению путем смятия или «бычкования» источника теплоты по сравнению, например, с обычной сигаретой, в которой табак сжигается или горит для нагрева и высвобождения летучих соединений из табака. Такие изделия, генерирующие аэрозоль, могут содержать источник теплоты, который заключает в себе значительно больше энергии в виде тепла, чем присутствует в зоне сгорания обычной сигареты. Следовательно, такие изделия, генерирующие аэрозоль, могут потребовать больше усилий для гашения или для отвода тепла с целью облегчения утилизации.
Было бы желательно предоставить гаситель для изделия, генерирующего аэрозоль, который может удобно способствовать гашению горючего источника теплоты по мере необходимости. Было бы желательно, чтобы это гашение было завершено действием «бычкования», которое ассоциируется с тушением обычной сигареты. Кроме того, было бы желательно предоставить гаситель, который может быть простым в изготовлении и эксплуатации и который можно без лишних сложностей хранить вместе с изделием, генерирующим аэрозоль, так, чтобы исключить необходимость наличия отдельного элемента для гашения изделия, генерирующего аэрозоль, после использования.
Согласно одному аспекту изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, проходит от ближнего конца к дальнему концу. Трубчатый корпус расположен на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль, и проходит в направлении дальнего конца. Горючий источник теплоты расположен на дальнем конце изделия, генерирующего аэрозоль. Субстрат, генерирующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно горючего источника теплоты. Горючий источник теплоты выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение и имеет меньшую длину, чем длина изделия. Горючий источник теплоты по меньшей мере частично втянут в трубчатый корпус во втянутом положении, предпочтительно источник теплоты полностью втянут в трубчатый корпус во втянутом положении.
Преимущественно горючий источник теплоты по меньшей мере частично или полностью втянут в трубчатый корпус. Таким образом, трубчатый корпус может регулировать количество потока воздуха, поступающего в горючий источник теплоты, по мере необходимости. Трубчатый корпус может содержать термореактивный материал. Такой материал может герметически закрывать и фиксировать горючий источник теплоты, если он находится во втянутом положении. Трубчатый корпус может содержать теплоизолирующий материал. Такой материал может удерживать по меньшей мере часть тепла внутри изделия, генерирующего аэрозоль, до тех пор, пока горючий источник теплоты не будет погашен и охлажден. Таким образом, источник теплоты может быть закрыт трубчатым корпусом до тех пор, пока он не будет охлажден, для снижения потенциального риска, связанного с ненадлежащим обращением с изделием, генерирующим аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит фильтрующий элемент, который может частично быть размещен в пределах ближнего конца трубчатого корпуса. Этот фильтрующий элемент может быть выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение в трубчатый корпус. За счет втягивания как горючего источника теплоты, так и фильтрующего элемента в трубчатый корпус можно также уменьшить длину во втянутом состоянии изделия, генерирующего аэрозоль, для утилизации.
Предпочтительно удерживающий элемент поддерживает горючий источник теплоты в выдвинутом положении до тех пор, пока достаточное усилие не будет приложено к горючему источнику теплоты для преодоления удерживающего усилия, оказываемого удерживающим элементом, и втягивания горючего источника теплоты в трубчатый элемент. За счет предоставления такого удерживающего элемента можно предотвратить случайное втягивание горючего источника теплоты, и пользователю необходимо осуществить принудительное действие или приложить усилие для перемещения горючего источника теплоты из выдвинутого положения. Это принудительное усилие может быть подобным традиционному действию «бычкования» и уменьшению длины, связанных с тушением обычных курительных изделий.
Варианты осуществления, которые включают выдвижной фильтрующий элемент, могут также включать удерживающий элемент для поддержания фильтрующего элемента в выдвинутом положении до тех пор, пока достаточное усилие не будет приложено к фильтрующему элементу для преодоления удерживающего усилия, оказываемого удерживающим элементом, и втягивания фильтрующего элемента в трубчатый элемент.
Согласно одному аспекту изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать внутренний трубчатый элемент, вмещающий горючий источник теплоты. Внутренний трубчатый элемент по меньшей мере частично размещен в пределах дальнего конца трубчатого корпуса, и внутренний трубчатый элемент выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение. Внутренний трубчатый элемент может необязательно вмещать субстрат, образующий аэрозоль, и один или несколько фильтрующих, распылительных или перемещающих элементов.
Преимущественно внутренний трубчатый элемент представляет собой удобный в сборке элемент для изготовления изделия, генерирующего аэрозоль. Внутренний трубчатый элемент может также быть выполнен с возможностью зацепления с удерживающим элементом, при его наличии, для поддерживания выдвинутого положения.
Термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный при нагреве высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые субстратами, образующими аэрозоль, изделий согласно настоящему изобретению могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Термины «дальний», «расположенный выше по потоку» и «передний», а также «ближний», «расположенный ниже по потоку» и «задний» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно изобретению содержит ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из изделия, генерирующего аэрозоль, для доставки пользователю. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, также может называться концом, подносимым ко рту. При использовании пользователь осуществляет затяжку с ближнего конца изделия, генерирующего аэрозоль, для вдыхания аэрозоля, генерируемого изделием, генерирующим аэрозоль.
Термин «вздувающийся материал» относится к материалу, который расширяется в результате воздействия тепла, увеличивая таким образом свой объем и уменьшая плотность.
Термин «термоусадочный материал» относится к материалу, который сжимается под воздействием теплоты.
Термин «углеродсодержащий» относится к материалу, который содержит углерод.
Термин «на основе углерода» относится к материалу, содержащему главным образом углерод или по меньшей мере приблизительно 50% углерода по сухому весу материала.
Настоящее изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему горючий источник теплоты для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Горючий источник теплоты выполнен с возможностью втягивания в трубчатый корпус изделия, генерирующего аэрозоль. В выдвинутом положении горючий источник теплоты расположен на дальнем конце изделия, генерирующего аэрозоль. Во втянутом положении горючий источник теплоты по меньшей мере частично или полностью втянут в трубчатый корпус изделия, генерирующего аэрозоль. Трубчатый корпус выполнен с возможностью регулирования или уменьшения количества воздуха, попадающего в горючий источник теплоты, и может гасить горючий источник теплоты. Предпочтительно трубчатый корпус проходит по всей длине горючего источника теплоты во втянутом положении для снижения подачи воздуха в горючий источник теплоты.
Ближний конец трубчатого корпуса представляет собой элемент для выпуска аэрозоля. Ближний конец трубчатого корпуса может быть выполнен в виде мундштука. В альтернативных вариантах осуществления ближний конец трубчатого корпуса может быть выполнен с возможностью вставки в многоразовый мундштук или держатель изделия.
Горючий источник теплоты выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения, характеризующегося первой длиной изделия, во втянутое положение, характеризующееся второй длиной изделия, которая меньше первой длины изделия. Вторая длина изделия может составлять приблизительно 90% или менее от первой длины изделия, или приблизительно 80% или менее от первой длины изделия, или приблизительно 70% или менее от первой длины изделия. Вторая длина изделия может находиться в диапазоне от приблизительно 40% до приблизительно 90% или от приблизительно 50% до приблизительно 80% первой длины изделия. Длина изделия, генерирующего аэрозоль, может уменьшаться не менее чем на длину горючего источника теплоты. Уменьшенная длина изделия, генерирующего аэрозоль, во втянутом состоянии может быть подобна уменьшенной длине используемого обычного курительного изделия.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать внутренний трубчатый элемент, вмещающий горючий источник теплоты. Внутренний трубчатый элемент может быть по меньшей мере частично размещен в пределах дальнего конца трубчатого корпуса, и внутренний трубчатый элемент может быть выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение. Внутренний трубчатый элемент может иметь наружный диаметр, который может быть по существу одинаковым с внутренним диаметром трубчатого корпуса. Эта конфигурация может предусматривать ограниченный зазор и фрикционную посадку между трубчатым корпусом и внутренним трубчатым элементом, который может быть размещен в трубчатом корпусе с возможностью скользящего перемещения. Зазор между трубчатым корпусом и внутренним трубчатым элементом может составлять предпочтительно менее приблизительно 1 мм или менее приблизительно 0,5 мм.
Внутренний трубчатый элемент может быть выполнен с возможностью вмещения или по меньшей мере частичного размещения субстрата, образующего аэрозоль. Внутренний трубчатый элемент может иметь перегородку, отделяющую субстрат, образующий аэрозоль, от горючего источника теплоты, и может называться «сплошным» источником теплоты, как описано ниже. Субстрат, образующий аэрозоль, может таким образом быть соединен с горючим источником теплоты и выполнен с возможностью скользящего перемещения с внутренним трубчатым элементом и горючим источником теплоты. Один или несколько фильтров, или распылителей, или перемещающих элементов могут также быть размещены внутри внутреннего трубчатого элемента или помещены в него. Также один или несколько фильтров, или распылителей, или перемещающих элементов могут быть выполнены с возможностью скользящего перемещения с внутренним трубчатым элементом и горючим источником теплоты. Один или несколько фильтров, или распылителей, или перемещающих элементов могут быть расположены ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль. Внутренний трубчатый элемент может содержать отверстия или перфорационные отверстия, позволяющие воздуху втягиваться в нагретый субстрат, образующий аэрозоль. Воздух может быть носителем для образованного аэрозоля, который проходит через изделие, генерирующее аэрозоль. Внутренний трубчатый элемент может содержать участок сниженной прочности, обеспечивающий возможность сжатия изделия, генерирующего аэрозоль, во втянутое положение.
Трубчатый корпус может содержать удерживающий элемент, который поддерживает выдвинутое положение до тех пор, пока за счет приложения достаточного усилия не будет преодолено удерживающее усилие, оказываемое удерживающим элементом, и горючий источник теплоты не будет втянут в трубчатый корпус во втянутое положение. Удерживающий элемент взаимодействует как с внутренним трубчатым элементом, так и с трубчатым корпусом для удержания этих элементов во взаимном расположении в выдвинутом положении. Удерживающий элемент может обеспечить фрикционную посадку или посадку с натягом, или удерживающий элемент может обеспечить клеевое соединение.
Удерживающий элемент может представлять собой наружную обертку, которая может снаружи охватывать место соединения трубчатого корпуса с внутренним трубчатым элементом. Удерживающая наружная обертка может представлять собой отдельный слой, расположенный на наружной обертке, покрывающей трубчатый корпус. Удерживающая наружная обертка может образовывать часть наружной обертки, покрывающей трубчатый корпус. Эта удерживающая наружная обертка может поддерживать изделие, генерирующее аэрозоль, в выдвинутом положении во время использования изделия, генерирующего аэрозоль. Удерживающая наружная обертка может разрушаться или разрываться при приложении достаточного усилия к внутреннему трубчатому элементу для втягивания внутреннего трубчатого элемента и горючего источника теплоты в трубчатый корпус. Наружная обертка может быть образована из бумаги или пленки из пластмассового материала.
Трубчатый корпус может содержать фиксирующий элемент для обеспечения посадки с натягом, который поддерживает выдвинутое положение до тех пор, пока за счет приложения достаточного усилия не будет преодолено удерживающее усилие, оказываемое фиксирующим элементом, и горючий источник теплоты не будет втянут в трубчатый корпус во втянутое положение. Фиксирующий элемент может представлять собой элемент в виде поднятого ребра, размещенный по окружности на внутренней поверхности трубчатого корпуса. Фиксирующий элемент может иметь высоту менее приблизительно 1,5 мм или менее приблизительно 1 мм или иметь высоту в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 1 мм. Фиксирующий элемент может иметь ширину в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 1 мм.
В некоторых вариантах осуществления клеящий материал прикрепляет горючий источник теплоты или внутренний трубчатый элемент к трубчатому корпусу в выдвинутом положении. Во время использования тепло от горючего источника теплоты может размягчить клеящий материал для облегчения втягивания горючего источника теплоты или внутреннего трубчатого элемента в трубчатый корпус. При охлаждении клеящий материал может фиксировать втянутый горючий источник теплоты или внутренний трубчатый элемент внутри трубчатого корпуса. Клеящий материал может представлять собой термопластичный материал или самоклеящийся материал и т. п. Клеящий материал может заменять фиксирующий элемент или элемент обеспечения натяга, описанные в данном документе, или дополнять их.
Также клеящий материал может фиксировать выдвинутый фильтрующий элемент мундштука к трубчатому корпусу. Во время использования тепло от горючего источника теплоты может ослабить клеящий материал для облегчения втягивания фильтрующего элемента в трубчатый корпус. При охлаждении клеящий материал может фиксировать втянутый фильтрующий элемент внутри трубчатого корпуса. Клеящий материал, описанный в данном документе, может быть термопластичным клеящим материалом или самоклеящимся материалом и т. п.
При наличии внутреннего трубчатого элемента может быть предпочтительно, чтобы внутренний трубчатый элемент был выполнен с возможностью зацепления с удерживающим элементом для поддерживания выдвинутого положения до тех пор, пока достаточное усилие не будет приложено к внутреннему трубчатому корпусу для преодоления удерживающего усилия, оказываемого удерживающим элементом, и горючий источник теплоты не будет втянут в трубчатый корпус. Предпочтительно внутренний трубчатый элемент имеет ближний конец, упирающийся в удерживающий элемент и поддерживающий выдвинутое положение до тех пор, пока за счет приложения достаточного усилия не будет преодолено удерживающее усилие, оказываемое удерживающим элементом, (например, путем деформирования внутреннего трубчатого элемента и прохождения ближнего конца через фиксирующий элемент) и внутренний трубчатый элемент и присоединенный горючий источник теплоты не будут втянуты в трубчатый корпус во втянутое положение.
Горючий источник теплоты может иметь предпочтительно цилиндрическую форму и может иметь общую ось с трубчатым корпусом. Во втянутом положении трубчатый корпус может окружать по меньшей мере приблизительно 50% площади наружной изогнутой поверхности горючего источника теплоты, или по меньшей мере приблизительно 75% площади наружной изогнутой поверхности горючего источника теплоты, или по меньшей мере приблизительно 90%, или предпочтительно 100% площади наружной изогнутой поверхности горючего источника теплоты. Во втянутом положении трубчатый корпус может вмещать горючий источник теплоты. Во втянутом положении трубчатый корпус может защищать горючий источник теплоты. Во втянутом положении трубчатый корпус может уменьшать подачу воздуха и может гасить горючий источник теплоты.
Во втянутом положении зазор между горючим источником теплоты и трубчатым корпусом может быть предпочтительно минимизирован до ограниченного доступа кислорода в источник теплоты по сравнению с тем, когда источник теплоты может свободно гореть в выдвинутом положении. Во втянутом положении зазор между горючим источником теплоты и трубчатым корпусом может составлять предпочтительно менее приблизительно 2 мм, или менее приблизительно 1 мм, или менее приблизительно 0,5 мм.
Участок дальнего конца трубчатого корпуса может содержать термореактивный материал. Предпочтительно термореактивный материал может быть размещен на внутренней поверхности участка дальнего конца трубчатого корпуса или образует ее. Термореактивный материал может находиться на участке дальнего конца, имеющем длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм при измерении от дальнего конца трубчатого корпуса. В примерах термореактивный материал может находиться только на внутренней поверхности участка дальнего конца, имеющего длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм при измерении от дальнего конца трубчатого корпуса.
Термореактивный материал может быть выполнен с возможностью деформирования под воздействием тепла от горючего источника теплоты во втянутом положении таким образом, что трубчатый корпус плотно прилегает (оставляя зазор менее приблизительно 1 мм или менее приблизительно 0,5 мм) к горючему источнику теплоты. Такая компоновка может обеспечить возможность по существу перекрыть трубчатым корпусом подачу воздуха в горючий источник теплоты для еще большего сокращения времени, необходимого для гашения источника теплоты. Кроме того, термореактивный материал может служить в качестве улучшенного теплового барьера между источником теплоты и внешней поверхностью трубчатого корпуса. Следовательно, температура внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, может быть уменьшена.
Термореактивный материал может содержать вздувающийся материал. Термореактивный материал может содержать термоусадочный материал. Предпочтительно термоусадочный материал может быть выполнен с возможностью деформирования трубчатого элемента с целью дополнительного уменьшения подачи воздуха в горючий источник теплоты.
Вздувающийся материал может содержать любой подходящий материал или материалы. Вздувающийся материал может образовывать изоляционный пеноматериал при воздействии тепла от втянутого горючего источника теплоты. В одном варианте осуществления вздувающийся материал содержит источник углерода, такой как крахмал или один или несколько пентаэритритов (или других видов многоатомных спиртов), источник кислоты, такой как полифосфат аммония, вздувающее вещество, такое как меламин, и связующее, такое как соевый лецитин. В альтернативном варианте осуществления вздувающийся материал содержит смесь силиката натрия и графита, вследствие чего может быть образован твердый углеродистый пеноматериал, когда вздувающийся материал подвергается воздействию теплоты от втянутого горючего источника теплоты.
Вздувающийся материал может быть нанесен в виде термореактивного покрытия, образуемого путем нанесения одного или нескольких из вздувающихся лаков, красок, политур или любых их комбинаций на внутреннюю поверхность трубчатого корпуса. Например, путем нанесения щеткой, нанесения валиком, нанесения путем погружения или напыления, или путем использования вздувающейся бумаги или листа на основе пластмассы, которому может быть придана конечная форма трубчатого корпуса с использованием любых известных процессов изготовления, таких как резка, прокатка и применение систем приклеивания. В одном варианте осуществления вздувающийся материал может представлять собой раствор на основе латекса, наносимый путем напыления.
Вздувающийся материал может расширяться на любую подходящую величину под воздействием теплоты от втянутого горючего источника теплоты. Предпочтительно вздувающийся материал расширяется с коэффициентом от приблизительно 10 до приблизительно 100 относительно своих первоначальных размеров под воздействием теплоты. Вздувающийся материал может, например, иметь коэффициент расширения по меньшей мере 1,5:1, предпочтительно от приблизительно 2:1 до приблизительно 5:1; наиболее предпочтительно приблизительно 3:1.
Если вздувающийся материал наносят в качестве термореактивного покрытия на внутреннюю поверхность трубчатого корпуса, предпочтительно толщина покрытия может составлять от приблизительно 10 микрометров до приблизительно 100 микрометров, предпочтительно от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,04 мм, более предпочтительно имеет минимальную толщину приблизительно 0,02 мм. Вздувающийся материал может, например, увеличиваться от приблизительно 0,02 мм до приблизительно 1 мм, например, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,2 мм или более при воздействии тепла от втянутого горючего источника теплоты.
В качестве альтернативы или дополнительно термореактивный материал может содержать термоусадочный материал. Термоусадочный материал может представлять собой механически растянутый полимерный слой, который возвращается к своим размерам в нерастянутом состоянии в результате воздействия теплоты от втянутого источника теплоты. Например, термоусадочный материал может быть изготовлен из термопластичного материала, такого как нейлон, полиолефин, фторполимер (такой как FEP, PTFE или Kynar), ПВХ, неопрен, силиконовый эластомер, Viton или любой их комбинации. В некоторых вариантах осуществления термоусадочный материал может представлять собой фторопластовый Kynar с температурой усадки приблизительно 135°С и коэффициентом усадки приблизительно 2:1. В таких вариантах осуществления фторопластовый Kynar может быть предусмотрен в виде слоя материала, применяемого для образования трубчатого корпуса.
Термоусадочный материал может быть нанесен в виде термореактивного покрытия на внутреннюю поверхность трубчатого корпуса. В таких вариантах осуществления покрытие может быть нанесено любым подходящим способом. Например, покрытие может быть нанесено в виде листа или пленки, которые могут быть приклеены к трубчатому корпусу, например, путем приклеивания клеем или сварки.
Термореактивное покрытие может быть приклеено только к участку дальнего конца трубчатого корпуса, вследствие чего величина, на которую может быть деформировано отверстие трубчатого корпуса, увеличена для более эффективного окружения или вмещения втянутого горючего источника теплоты. Это также может сделать возможным образование между трубчатым корпусом и втянутым горючим источником теплоты слоя воздуха для улучшения теплоизоляционных свойств трубчатого корпуса.
В качестве альтернативы или дополнительно трубчатый корпус может быть покрыт негорючим материалом. Негорючий материал может быть по меньшей мере одним из металла, оксида металла, керамики или камня. Кроме того, негорючий материал может представлять собой графит, углеволоконный или стекловолоконный материал. В других вариантах осуществления трубчатый корпус может быть изготовлен из дерева.
Во время использования изделия, генерирующего аэрозоль, горючий источник теплоты может достигать высоких температур. Например, средняя температура источника теплоты изделия, генерирующего аэрозоль, может достигать приблизительно 500 градусов Цельсия, а в определенных случаях температура источника теплоты может достигать вплоть до приблизительно 800 градусов Цельсия. Таким образом, трубчатый корпус может содержать изоляционный материал. Изоляционный материал может уменьшить риск того, что пользователь подвергнется воздействию высоких температур поверхности возле источника теплоты на изделии, генерирующем аэрозоль. Подходящие теплоизоляционные материалы обладают низкой теплопроводностью или по существу не обладают теплопроводностью. К подходящим теплоизоляционным материалам можно отнести, например, картонные материалы, пеноматериалы, полимерные или керамические материалы или другие материалы, которые обладают низкой теплопроводностью.
Трубчатый корпус может содержать термочувствительную краску, вследствие чего при использовании термочувствительная краска служит указанием температуры втянутого горючего источника теплоты. Термочувствительная краска или термохромные пигменты или материалы меняют цвет в зависимости от температуры. Преимуществом этого является предоставление пользователю визуального индикатора температуры возле источника теплоты на изделии, генерирующем аэрозоль. Кроме того, применение термохромного пигмента или материала может обеспечить простое визуальное указание на то, что изделие, генерирующее аэрозоль, достигло температуры, которая достаточно низкая, чтобы его можно было утилизировать без дополнительных мер предосторожности.
Трубчатый элемент может быть выполнен из подходящего барьерного материала, например, из по существу негорючего материала или по существу препятствующего воспламенению материала. Предпочтительно барьерный материал может быть теплоустойчивым в воздухе при наиболее высокой температуре, достигаемой источником теплоты курительного изделия. К подходящим барьерным материалам можно отнести, например, металлические материалы или керамические материалы.
Трубчатый корпус может содержать один или несколько материалов, которые подвергаются фазовому переходу при нагревании. Трубчатый корпус может содержать один или несколько материалов, которые плавятся и гасят вытянутый источник теплоты за счет натекания на источник теплоты и прекращения или ограничивания подачи кислорода в источник теплоты. Трубчатый корпус может содержать один или несколько материалов, которые подвергаются эндотермической реакции или фазовому переходу и поглощают тепловую энергию, вырабатываемую втянутым источником теплоты, тем самым охлаждая втянутый источник теплоты. Трубчатый корпус может содержать один или несколько материалов, которые разлагаются при введении в контакт с втянутым источником теплоты и производят продукт разложения, который гасит втянутый источник теплоты. В качестве примеров материалов, которые могут подвергаться фазовому переходу, находясь вблизи источника теплоты, могут служить, например, определенные полимеры и виды воска.
Трубчатый корпус может содержать один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из барьерных материалов, негорючих материалов, препятствующих воспламенению материалов, теплопроводных материалов, теплоизоляционных материалов, пеноматериалов, материалов с фазовым переходом, металлических материалов и керамических материалов. Например, трубчатый корпус может содержать один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из негорючих материалов, препятствующих воспламенению материалов, теплопроводных материалов и теплоизоляционных материалов.
Трубчатый корпус может содержать теплоотражательный материал, который преимущественно может уменьшать количество теплоты, исходящей от втянутого горючего источника теплоты. В контексте данного документа термин «теплоотражательный материал» относится к материалу, обладающему относительно высокой теплоотражательной способностью и относительно низкой теплоизлучательной способностью настолько, что материал отражает большую долю падающего излучения со своей поверхности, чем она испускает. Предпочтительно материал отражает более 50% падающего излучения, более предпочтительно - более 70% падающего излучения и наиболее предпочтительно - более 75% падающего излучения.
Трубчатый корпус может быть образован из композитного материала, такого как материал, содержащий несколько слоев. Слои композитного материала для трубчатого корпуса могут быть образованы из двух или более материалов, описанных в данном документе. Например, трубчатый корпус может быть образован из материала, содержащего внешний изоляционный слой, второй слой из вздувающегося или термореактивного материала и внутренний слой из негорючего материала.
Трубчатый корпус может уменьшить выделение нежелательных запахов из изделия, генерирующего аэрозоль, находясь во втянутом положении. Трубчатый корпус может уменьшить выделение запахов за счет содержания материала, который абсорбирует или адсорбирует запахи. В качестве альтернативы или дополнительно трубчатый корпус может содержать высвобождаемое под действием теплоты ароматизирующее соединение. Ароматизирующее соединение может быть наночастицей, образованной из воска с низкой точкой плавления, в котором инкапсулировано ароматизирующее соединение. Ароматическое соединение предпочтительно может быть летучим, вследствие чего оно высвобождается в атмосферу при активации наночастицы.
Предпочтительно горючий источник теплоты может представлять собой углеродсодержащий источник теплоты, в котором содержание углерода составляет по меньшей мере приблизительно 35 процентов, более предпочтительно - по меньшей мере приблизительно 40 процентов, наиболее предпочтительно - по меньшей мере приблизительно 45 процентов в пересчете на сухой вес горючего источника теплоты. В случае, если горючий источник теплоты представляет собой углеродсодержащий источник теплоты, этот горючий источник теплоты может быть выполнен из одного или нескольких подходящих углесодержащих материалов и может определять твердый элемент или твердый цельный элемент.
Горючий источник теплоты может представлять собой горючий источник теплоты на основе углерода, имеющий содержание углерода по меньшей мере приблизительно 50 процентов. Например, горючий источник теплоты может представлять собой горючий источник теплоты на основе углерода, в котором содержание углерода составляет по меньшей мере приблизительно 60 процентов, или по меньшей мере приблизительно 70 процентов, или по меньшей мере приблизительно 80 процентов в пересчете на сухой вес горючего источника теплоты.
Одно или несколько связующих могут комбинироваться с одним или несколькими углеродсодержащими материалами с образованием углеродсодержащего источника теплоты. Горючий источник теплоты может содержать одно или несколько органических связующих, одно или несколько неорганических связующих или комбинацию из одного или нескольких органических связующих и одного или нескольких неорганических связующих.
Вместо одного или нескольких связующих или в дополнение к ним, горючий источник теплоты может содержать одну или несколько добавок для улучшения характеристик горючего источника теплоты. Подходящие добавки включают, но без ограничения, добавки для улучшения затвердевания горючего источника теплоты (например спекающие добавки), добавки для улучшения воспламенения горючего источника теплоты (например окислители, такие как перхлораты, хлораты, нитраты, пероксиды, перманганаты, цирконий и их комбинации), добавки для улучшения горения горючего источника теплоты (например, калий и соли калия, такие как лимоннокислый калий) и добавки для улучшения разложения одного или нескольких газов, образующихся в результате сгорания горючего источника теплоты (например катализаторы, такие как CuO, Fe2O3 и Al2O3). Горючие источники теплоты для изделий, генерирующих аэрозоль, и способы получения таких источников теплоты известны в данной области техники и описаны, например, в документах US 5040552 A и US 5595577 A.
Предпочтительно горючий источник теплоты имеет кажущуюся плотность от приблизительно 0,8 г/см3 до приблизительно 1,1 г/см3. Предпочтительно горючий источник теплоты имеет массу от приблизительно 300 мг до приблизительно 500 мг, более предпочтительно - от приблизительно 400 мг до приблизительно 450 мг. Предпочтительно горючий источник теплоты имеет длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 17 мм, более предпочтительно от приблизительно 7 мм до приблизительно 15 мм, наиболее предпочтительно от приблизительно 7 мм до приблизительно 13 мм. Предпочтительно горючие источники теплоты согласно настоящему изобретению имеют диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 9 мм, более предпочтительно - от приблизительно 7 мм до приблизительно 8 мм.
В контексте данного документа термин «диаметр» обозначает максимальный размер в поперечном направлении горючего источника теплоты или изделия, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа термины «радиальный» и «поперечный» используются для обозначения направления, перпендикулярного продольному направлению. Иначе говоря, направления, перпендикулярного направлению между противоположными передней и задней поверхностями горючего источника теплоты и между ближним концом и противоположным ему дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно горючий источник теплоты имеет по существу постоянный диаметр. Тем не менее, горючий источник теплоты может в качестве альтернативы сходить на конус таким образом, чтобы диаметр одной из передней торцевой поверхности и задней торцевой поверхности горючего источника теплоты был больше, чем диаметр другой из его передней торцевой поверхности и задней торцевой поверхности. Например, горючие источники теплоты могут сходить на конус таким образом, чтобы диаметр задней торцевой поверхности горючего источника теплоты был больше, чем диаметр передней торцевой поверхности горючего источника теплоты. Предпочтительно горючий источник теплоты является по существу цилиндрическим. Горючий источник теплоты может представлять собой цилиндрический горючий источник теплоты с по существу круглым поперечным сечением или по существу эллиптическим поперечным сечением. В особо предпочтительных вариантах осуществления горючий источник теплоты может представлять собой по существу цилиндрический горючий источник теплоты с по существу круглым поперечным сечением.
Горючий источник теплоты предпочтительно может представлять собой сплошной горючий источник теплоты. В контексте данного документа термин «сплошной» обозначает источник теплоты, не содержащий каких-либо каналов для воздушного потока, которые обеспечивают поступление вдыхаемого воздуха в субстрат, образующий аэрозоль. В сплошном горючем источнике теплоты теплопередача от сплошного горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль, происходит в основном за счет теплопроводности, причем нагревание субстрата, образующего аэрозоль, за счет принудительной конвекции сведено к минимуму или уменьшено. Отсутствие каких-либо каналов для потока воздуха, проходящих через сплошной горючий источник теплоты, преимущественно по существу предотвращает или подавляет активацию горения сплошного горючего источника теплоты во время затяжки, осуществляемой пользователем. Это по существу предотвращает или подавляет пики температуры субстрата, образующего аэрозоль, во время затяжки, осуществляемой пользователем. Благодаря предотвращению или подавлению активации горения сплошного горючего источника теплоты и, таким образом, предотвращению или подавлению излишних повышений температуры в субстрате, образующем аэрозоль, можно преимущественно предотвратить горение или пиролиз субстрата, образующего аэрозоль, при интенсивных режимах осуществления затяжек. Дополнительно влияние режима осуществления затяжек пользователем на состав основной струи аэрозоля может быть преимущественно сведено к минимуму или уменьшено. Добавление сплошного горючего источника теплоты также может преимущественно по существу предотвращать или подавлять попадание продуктов горения и разложения и других материалов, образующихся при воспламенении и горении сплошного горючего источника теплоты, в воздух, втягиваемый через изделие, генерирующее аэрозоль, при его использовании.
Горючий источник теплоты может содержать по меньшей мере один продольный канал для потока воздуха, обеспечивающий одну или несколько траекторий для вдыхания потока воздуха через источник теплоты в субстрат, образующий аэрозоль. Этот канал для вдыхания потока воздуха может проходить вдоль длины источника теплоты, посредством которого воздух может втягиваться через изделие, генерирующее аэрозоль, для вдыхания пользователем. Такие источники теплоты, содержащие один или несколько продольных каналов для вдыхания потока воздуха, называются в данном документе «несплошными» источниками теплоты.
Субстрат, образующий аэрозоль, содержит по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля и материал, способный выделять летучие соединения при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, включая, но без ограничения, увлажнители, ароматизаторы, связующие и их смеси. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин. Более предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак.
Указанное по меньшей мере одно 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 изделия, генерирующего аэрозоль, по существу обладают стойкостью к термической деградации. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, например, многоатомные спирты, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицеринмоно-, ди- или триацетат, и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновой кислоты, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля, предназначенные для использования в изделиях, генерирующих аэрозоль, в данном документе представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.
Материал, способный выделять летучие соединения при нагревании, может представлять собой наполнитель из материала растительного происхождения. Материал, способный выделять летучие соединения при нагревании, может представлять собой наполнитель из гомогенизированного материала растительного происхождения. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать один или несколько материалов, полученных из растений, включающих, но без ограничения: табак; чай, например, зеленый чай; мяту перечную; лавр; эвкалипт; базилик; шалфей; вербену и эстрагон. Предпочтительно материал, способный выделять летучие соединения при нагревании, представляет собой наполнитель из материала на основе табака, наиболее предпочтительно наполнитель из материала на основе гомогенизированного табака.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь форму штранга или сегмента, содержащих материал, способный выделять летучие соединения при нагревании и окруженный бумажной или другой оберткой. Как указано выше, в случае если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму такого штранга или сегмента, весь штранг или сегмент, включая любую обертку, может считаться субстратом, образующим аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно имеет длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 20 мм. В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 6 мм до приблизительно 15 мм или длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 12 мм. В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит штранг материала на основе табака, завернутый в фицеллу. В особенно предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит штранг из материала на основе гомогенизированного табака, завернутый в фицеллу.
Изделия, генерирующие аэрозоль, или курительные изделия, описанные в данном документе, могут содержать одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль. В таких вариантах осуществления во время использования холодный воздух может втягиваться в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, через впускные отверстия для воздуха. Воздух, втягиваемый в субстрат, образующий аэрозоль, через впускные отверстия для воздуха, проходит вниз по потоку через изделие, генерирующее аэрозоль, от субстрата, образующего аэрозоль, к мундштуку и выходит из изделия, генерирующего аэрозоль, через его ближний конец.
В таких вариантах осуществления во время выполнения затяжек пользователем холодный воздух, втягиваемый через одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль, преимущественно снижает температуру субстрата, образующего аэрозоль. Это преимущественно по существу предотвращает или снижает вероятность появления пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль, во время затяжки, осуществляемой пользователем. В контексте данного документа термин «холодный воздух» может использоваться для описания окружающего воздуха, по существу не нагреваемого горючим источником теплоты при выполнении затяжки пользователем.
Изделия, генерирующие аэрозоль, или курительные изделия, описанные в данном документе, могут содержать теплопроводный элемент, расположенный вокруг как по меньшей мере задней части источника теплоты, так и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль, и в прямом контакте с ними. Теплопроводный элемент обеспечивает тепловую связь между горючим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, и преимущественно способствует достижению достаточной теплопередачи от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль, с образованием приемлемого аэрозоля. Предпочтительно теплопроводный элемент образует по меньшей мере часть внутреннего трубчатого элемента, описанного в данном документе. Подходящие теплопроводные элементы для применения в данном документе включают, но без ограничения: обертки из металлической фольги, такие как, например, обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги, и обертки из фольги из металлического сплава.
Изделия, генерирующие аэрозоль, или курительные изделия, описанные в данном документе, предпочтительно содержат мундштук, расположенный на их ближнем конце. Предпочтительно мундштук может иметь низкую эффективность фильтрации, более предпочтительно очень низкую эффективность фильтрации. Мундштук может представлять собой односегментный или однокомпонентный мундштук. Альтернативно мундштук может представлять собой многосегментный или многокомпонентный мундштук. Фильтрующий элемент может образовать по меньшей мере часть мундштука.
Мундштук может содержать фильтрующий элемент, содержащий один или несколько сегментов, содержащих подходящие известные фильтрующие материалы. Подходящие фильтрующие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, ацетилцеллюлозу и бумагу. Альтернативно или дополнительно мундштук может содержать один или несколько сегментов, содержащих абсорбенты, адсорбенты, ароматизаторы и другие модификаторы аэрозолей и добавки или их комбинации.
Предпочтительно изделия, генерирующие аэрозоль, или курительные изделия, описанные в данном документе, дополнительно содержат перемещающий элемент (распылительный элемент) или разделительный элемент между субстратом, образующим аэрозоль, и мундштуком. Перемещающий элемент может упираться в один или оба из субстрата, образующего аэрозоль, и мундштука. В качестве альтернативы перемещающий элемент может находиться на расстоянии от одного или обоих из субстрата, образующего аэрозоль, и мундштука.
Добавление перемещающего элемента преимущественно позволяет охлаждать аэрозоль, генерируемый за счет теплопередачи от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль. Добавление перемещающего элемента также преимущественно позволяет регулировать до желаемого значения общую длину изделия, генерирующего аэрозоль, например, до длины, подобной длине обычной сигареты, посредством соответствующего выбора длины перемещающего элемента. Кроме того, длина разделительного или перемещающего элемента может определять расстояние, на которое источник теплоты может втягиваться.
Перемещающий элемент может иметь длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 50 мм, например, длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 45 мм или от приблизительно 15 мм до приблизительно 30 мм. Перемещающий элемент может иметь другие значения длины в зависимости от желаемой общей длины изделия, генерирующего аэрозоль, и наличия и длины других компонентов в изделии, генерирующем аэрозоль.
Предпочтительно перемещающий элемент содержит по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом. В таких вариантах осуществления при использовании воздух, втягиваемый в изделие, генерирующее аэрозоль, проходит через по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом по мере своего прохождения вниз по потоку через изделие, генерирующее аэрозоль, из субстрата, образующего аэрозоль, к мундштуку. Перемещающий элемент может содержать по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом, выполненное из одного или нескольких подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными при температуре аэрозоля, генерируемого за счет передачи теплоты от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль. Подходящие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, бумагу, картон, пластмассу, такую как ацетилцеллюлоза, керамику и их комбинации.
В качестве альтернативы или дополнения изделия, генерирующие аэрозоль, описанные в данному документе, могут содержать элемент, охлаждающий аэрозоль, или теплообменник между субстратом, образующим аэрозоль, и мундштуком. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать несколько каналов, проходящих в продольном направлении. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA) и алюминиевой фольги. Предпочтительно элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота (PLA) или материал сорта Mater-Bi® (доступная на рынке серия сополиэфиров на основе крахмала).
Изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие может быть по существу удлиненным. Изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие имеет длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу удлиненным. Субстрат, образующий аэрозоль, также имеет длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.
Изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие может иметь любую желаемую длину в выдвинутом положении. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие в выдвинутом положении может иметь общую длину от приблизительно 60 мм до приблизительно 100 мм, или от приблизительно 65 мм до приблизительно 80 мм, или приблизительно 70 мм.
Изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие может иметь любую желаемую длину во втянутом положении. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие во втянутом положении может иметь общую длину от приблизительно 40 мм до приблизительно 70 мм, или от приблизительно 40 мм до приблизительно 60 мм, или приблизительно 50 мм.
Изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие может иметь любой желаемый внешний диаметр. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, или курительное изделие может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм.
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приводимые в данном документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в данном документе.
Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» относятся к относительным положениям элементов изделия, генерирующего аэрозоль, описываемым относительно направления вдыхаемого воздушного потока, когда он втягивается через корпус изделия, генерирующего аэрозоль, от дальней части к части мундштука. Другими словами, как используется в данном документе, термин «ниже по потоку» определяется относительно потока воздуха во время использования курительного изделия или изделия, генерирующего аэрозоль, причем конец изделия, подносимый ко рту, является концом, расположенным ниже по потоку, через который воздух и аэрозоль втягиваются пользователем. Конец, противоположный концу, подносимому ко рту, является концом, расположенным выше по потоку.
Используемые в данном документе формы единственного числа включают в себя варианты осуществления со ссылками на множественное число, если из содержания явно не следует иное.
Используемый в данном документе союз «или» обычно используется в своем значении, включающем «и/или», если из содержания явно не следует иное. Термин «и/или» обозначает один или все из перечисленных элементов или комбинацию любых двух или более из перечисленных элементов.
Используемые в данном документе выражения «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» или им подобные используются в своем широком смысле и в целом означают «включающий, но без ограничения». Следует понимать, что выражения «состоящий по существу из», «состоящий из» и т. п. относятся к категории «содержащий» и т. п.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечить определенные преимущества при определенных условиях. Тем не менее, другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при тех же или других условиях. Кроме того, раскрытие одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления не подразумевает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема настоящего изобретения, в том числе формулы изобретения.
На фиг. 1 показано схематическое изображение иллюстративного изделия 100, генерирующего аэрозоль, в выдвинутом положении. На фиг. 2 показано схематическое изображение иллюстративного изделия 100, генерирующего аэрозоль, по фиг. 1 во втянутом положении.
На фиг. 3 показано схематическое изображение другого иллюстративного изделия 100, генерирующего аэрозоль, в выдвинутом положении. На фиг. 4 показано схематическое изображение иллюстративного изделия 100, генерирующего аэрозоль, по фиг. 3 во втянутом положении.
На фиг. 5 показано схематическое изображение другого иллюстративного изделия 100, генерирующего аэрозоль, в выдвинутом положении.
На фиг. 6 показано схематическое изображение другого иллюстративного изделия 100, генерирующего аэрозоль, в выдвинутом положении.
На фиг. 7 показан вид в перспективе иллюстративного изделия 100, генерирующего аэрозоль, в выдвинутом положении. На фиг. 8 показан вид в перспективе изделия 100, генерирующего аэрозоль, по фиг. 7 во втянутом положении.
Схематические графические материалы не обязательно выполнены в масштабе и представлены с целью иллюстрации, а не ограничения. На графических материалах изображены один или несколько аспектов, описанных в настоящем изобретении. Тем не менее, следует понимать, что и другие аспекты, не изображенные на графических материалах, попадают в рамки объема и сущности настоящего изобретения.
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, проходит от ближнего конца 102 до дальнего конца 104. Трубчатый корпус 110 расположен на ближнем конце 102 изделия 100, генерирующего аэрозоль, и проходит в направлении дальнего конца 104. Горючий источник 130 теплоты расположен на дальнем конце 104 изделия 100, генерирующего аэрозоль. Субстрат 120, генерирующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно горючего источника 130 теплоты. Горючий источник 130 теплоты выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения (фиг. 1, и фиг. 3, и фиг. 5, и фиг. 6, и фиг. 7) во втянутое положение (фиг. 2, и фиг. 4, и фиг. 8) и имеет длину, которая меньше, чем длина изделия. Стрелками показано усилие, прикладываемое к горючему источнику 130 теплоты, и полученное в результате направление перемещения горючего источника 130 теплоты. Горючий источник 130 теплоты по меньшей мере частично втянут в трубчатый корпус 110 во втянутом положении. Предпочтительно горючий источник 130 теплоты полностью втянут в трубчатый корпус 110 во втянутом положении.
Внутренняя поверхность 160 трубчатого корпуса 110 может содержать термореактивный материал, как описано ранее. Предпочтительно термореактивный материал размещен на внутренней поверхности 160 вдоль участка дальнего конца трубчатого корпуса 110 или образует ее часть. Термореактивный материал может облегчать гашение втянутого горючего источника 130 теплоты.
Субстрат 120, образующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно дальнего конца 104 и горючего источника 130 теплоты. Во многих вариантах осуществления внутренний трубчатый элемент 150 вмещает горючий источник 130 теплоты. Горючий источник 130 теплоты может быть цилиндрическим. Внутренний трубчатый элемент 150 по меньшей мере частично размещен в пределах дальнего конца трубчатого корпуса 110, и внутренний трубчатый элемент 150 выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение. В проиллюстрированном варианте осуществления субстрат 120, образующий аэрозоль, по меньшей мере частично размещен внутри внутреннего трубчатого элемента 150 и выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение. Таким образом, горючий источник 130 теплоты может быть прикреплен к субстрату 120, образующему аэрозоль, посредством внутреннего трубчатого элемента 150. Внутренний трубчатый элемент 150 может также способствовать передаче тепла от горючего источника 130 теплоты к субстрату 120, образующему аэрозоль. Перфорационные отверстия или отверстия 125 могут обеспечивать вдыхание или поступление воздуха, проходящего через нагретый субстрат 120, образующий аэрозоль. Внутренний трубчатый элемент 150 может также содержать или вмещать распылительный или перемещающий элемент 185 (как показано на фиг. 5 и фиг. 6).
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать пустое пространство 180 и фильтрующий элемент 170, который последовательно упирается с соосным выравниванием в горючий источник 130 теплоты и субстрат 120, образующий аэрозоль. Распылительный или перемещающий элемент 185 может быть размещен в части пустого пространства 180. Элемент 175, охлаждающий аэрозоль, может быть размещен в части пустого пространства 180. Элемент 175, охлаждающий аэрозоль, может быть расположен выше по потоку относительно фильтрующего элемента 170 мундштука и может упираться в фильтрующий элемент 170 мундштука. Фильтрующий элемент 170 может включать или образовывать часть конца 102 мундштука.
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и диаметр, подобные длине и диаметру обычной сигареты. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, может иметь увеличенную длину LE (в выдвинутом положении) в диапазоне от приблизительно 60 мм до приблизительно 100 мм, или от приблизительно 70 мм до приблизительно 90 мм, или от приблизительно 70 до приблизительно 80 мм. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, может иметь уменьшенную длину LR (во втянутом положении) в диапазоне от приблизительно 40 мм до приблизительно 70 мм, или от приблизительно 40 мм до приблизительно 60 мм, или приблизительно 50 мм.
Горючий источник 130 теплоты и субстрат 120, образующий аэрозоль, могут иметь суммарную длину в диапазоне от приблизительно 15 мм до приблизительно 20 мм. Фильтрующий элемент 170 может иметь длину в диапазоне от приблизительно 10 мм до приблизительно 25 мм. Пустое пространство 180 может иметь длину от приблизительно 20 мм до приблизительно 50 мм, или от приблизительно 25 мм до приблизительно 40 мм.
Необязательный фиксирующий элемент 140 или элемент в виде выступа или ребра может быть выполнен с возможностью зацепления с внутренним трубчатым элементом 150 и поддерживания выдвинутого положения до тех пор, пока не будет приложено достаточное усилие к внутреннему трубчатому корпусу 150 для преодоления удерживающего усилия, оказываемого фиксирующим элементом 140, и горючий источник 130 теплоты не будет втянут в трубчатый корпус 110. Необязательный клеящий материал 141 может быть способен к склеиванию внутреннего трубчатого элемента 150 и трубчатого элемента 110 и поддерживания выдвинутого положения до тех пор, пока тепло от горючего источника теплоты не расплавит клеящий материал 141, и пока не будет приложено достаточное усилие к внутреннему трубчатому корпусу 150 для преодоления удерживающего усилия, оказываемого нагретым клеящим материалом 141, и пока горючий источник 130 теплоты полностью не будет втянут в трубчатый корпус 110. Фиксирующий элемент 140 и клеящий материал 141 называются выше как удерживающие элементы.
Как проиллюстрировано на фиг. 3 и фиг. 4, фильтрующий элемент 170 может быть частично размещен в пределах ближнего конца трубчатого корпуса 110 и наружная часть выходит за пределы ближнего конца трубчатого корпуса 110. Фильтрующий элемент 170 выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения фильтрующего элемента (фиг. 3) во втянутое положение фильтрующего элемента (фиг. 4), и фильтрующий элемент 170 по меньшей мере частично втянут в трубчатый корпус 110 во втянутом положении. Необязательный фиксирующий элемент 140 или элемент в виде выступа или ребра может быть выполнен с возможностью зацепления с фильтрующим элементом 170 и поддерживания выдвинутого положения до тех пор, пока не будет приложено достаточное усилие к фильтрующему элементу 170 для преодоления удерживающего усилия, оказываемого фиксирующим элементом 140, и фильтрующий элемент 170 не будет втянут в трубчатый корпус 110. Фильтрующий элемент 170 может содержать ацетатцеллюлозное волокно.
Субстрат 120, генерирующий аэрозоль, может быть расположен непосредственно смежно с горючим источником 130 теплоты или ниже по потоку относительного него и содержит цилиндрический штранг из гомогенизированного табачного материала, который содержит, например, глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля и может быть окружен фицеллой. Теплопроводный элемент или внутренний трубчатый элемент 150 окружает заднюю часть горючего источника 130 теплоты и прилегающую переднюю часть субстрата 120, генерирующего аэрозоль, и может соприкасаться с ними.
На фиг. 5 проиллюстрирован элемент 175, охлаждающий аэрозоль, расположенный выше по потоку относительно фильтрующего элемента 170 мундштука и упирающийся в него. На фиг. 5 проиллюстрирован распылительный или перемещающий элемент 185, расположенный ниже по потоку относительно субстрата 120, образующего аэрозоль, и упирающийся в него. Распылительный или перемещающий элемент 185 может быть выполнен с возможностью скользящего перемещения с горючим источником 130 теплоты. Распылительный или перемещающий элемент 185 может быть размещен внутри внутреннего трубчатого элемента 150. Распылительный или перемещающий элемент 185 может быть размещен внутри внутреннего трубчатого элемента 150 и может быть выполнен с возможностью скользящего перемещения с горючим источником 130 теплоты и субстратом 120, образующим аэрозоль. Пустое пространство 180 может быть устранено, как только изделие 100, генерирующее аэрозоль, расположено во втянутом положении. Удерживающий элемент может быть помещен в месте соединения трубчатого корпуса 110 и внутреннего трубчатого элемента 150. Этот удерживающий элемент может быть клеящим материалом 141, как проиллюстрировано, или наружной оберткой, которая снаружи охватывает место соединения трубчатого корпуса 110 и внутреннего трубчатого элемента 150 и прикреплена как к трубчатому корпусу 110, так и к внутреннему трубчатому элементу 150 с помощью, например, клеящего материала.
Пустое пространство 180 может иметь длину от приблизительно 15 мм до приблизительно 25 мм, или приблизительно 20 мм, и пустое пространство 180 отделяет элемент 175, охлаждающий аэрозоль, от распылительного или перемещающего элемента 185. Полная длина изделия 100, генерирующего аэрозоль, по фиг. 5 может составлять от приблизительно 50 мм до приблизительно 100 мм, или от приблизительно 60 мм до приблизительно 80 мм, или приблизительно 70 мм в выдвинутом положении и от приблизительно 30 мм до приблизительно 70 мм, или от приблизительно 40 мм до приблизительно 60 мм, или приблизительно 50 мм во втянутом положении. Длина горючего источника 130 теплоты может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм, или от 7 мм до приблизительно 11 мм, или приблизительно 9 мм, или приблизительно 10 мм. Длина субстрата 120, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм, или от 6 мм до приблизительно 10 мм, или приблизительно 8 мм, или приблизительно 9 мм. Длина распылительного или перемещающего элемента 185 может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм, или от 7 мм до приблизительно 11 мм, или приблизительно 9 мм, или приблизительно 10 мм. Длина элемента 175, охлаждающего аэрозоль, может составлять от приблизительно 7 мм до приблизительно 17 мм, или от 10 мм до приблизительно 14 мм, или приблизительно 11 мм, или приблизительно 12 мм. Длина фильтрующего элемента 170 мундштука может составлять от приблизительно 7 мм до приблизительно 17 мм, или от 10 мм до приблизительно 14 мм, или приблизительно 11 мм, или приблизительно 12 мм.
На фиг. 6 проиллюстрирован элемент 175, охлаждающий аэрозоль, расположенный выше по потоку относительно фильтрующего элемента 170 мундштука и упирающийся в него. На фиг. 6 проиллюстрирован первый распылительный или перемещающий элемент 185, расположенный ниже по потоку относительно субстрата 120, образующего аэрозоль, и упирающийся в него, и второй распылительный или перемещающий элемент 185, расположенный выше по потоку относительно элемента 175, охлаждающего аэрозоль, и упирающийся в него. Распылительный или перемещающий элемент 185 может быть выполнен с возможностью скользящего перемещения с горючим источником 130 теплоты. Внутренний трубчатый элемент 150 может проходить вдоль трубчатого корпуса 110 и в пределах его значительной части или длины. Внутренний трубчатый элемент 150 может иметь общую ось с трубчатым корпусом 110.
Внутренний трубчатый элемент 150 может проходить от горючего источника 130 теплоты к элементу 175, охлаждающему аэрозоль, или к фильтрующему элементу 170 мундштука. Распылительный или перемещающий элемент 185, элемент 175, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 170 мундштука могут быть размещены внутри или помещены во внутренний трубчатый элемент 150. Внутренний трубчатый элемент 150 может иметь участок сниженной прочности, обеспечивающий возможность сжатия внутреннего трубчатого элемента 150 в трубчатом корпусе 110 и втягивание во втянутое положение (см. фиг. 8). Участок сниженной прочности может иметь одинаковую протяженность с пустым пространством 180.
Распылительный или перемещающий элемент 185 и субстрат 120, образующий аэрозоль, могут быть размещены внутри внутреннего трубчатого элемента 150 и могут быть выполнены с возможностью скользящего перемещения с горючим источником 130 теплоты. Распылительный или перемещающий элемент 185 может упираться или контактировать со вторым распылительным или перемещающим элементом 185 при размещении во втянутом положении. Пустое пространство 180 может быть устранено, как только изделие 100, генерирующее аэрозоль, сжимается во втянутое положение. Необязательный удерживающий элемент может быть расположен в месте соединения трубчатого корпуса 110 и внутреннего трубчатого элемента 150. Этот удерживающий элемент может быть клеящим материалом или наружной оберткой, которая снаружи охватывает место соединения трубчатого корпуса 110 и внутреннего трубчатого элемента 150 и прикреплена как к трубчатому корпусу 110, так и к внутреннему трубчатому элементу 150 с помощью, например, клеящего материала.
Пустое пространство 180 может иметь длину от приблизительно 15 мм до приблизительно 25 мм, или приблизительно 20 мм, и пустое пространство 180 отделяет первый и второй распылительный или перемещающий элементы 185. Полная длина изделия 100, генерирующего аэрозоль, по фиг. 6 может составлять от приблизительно 50 мм до приблизительно 100 мм, или от приблизительно 60 мм до приблизительно 80 мм, или приблизительно 70 мм в выдвинутом положении и от приблизительно 30 мм до приблизительно 70 мм, или от приблизительно 40 мм до приблизительно 60 мм, или приблизительно 50 мм во втянутом положении. Длина горючего источника 130 теплоты может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм, или от 7 мм до приблизительно 11 мм, или приблизительно 9 мм, или приблизительно 10 мм. Длина субстрата 120, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм, или от 6 мм до приблизительно 10 мм, или приблизительно 8 мм, или приблизительно 9 мм. Длина каждого из первого и второго распылительного или перемещающего элементов 185 может составлять от приблизительно 4 мм до приблизительно 10 мм, или от 5 мм до приблизительно 9 мм, или приблизительно 7 мм, или приблизительно 8 мм. Длина элемента 175, охлаждающего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм, или от 8 мм до приблизительно 12 мм, или приблизительно 10 мм. Длина фильтрующего элемента 170 мундштука может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм, или от 7 мм до приблизительно 11 мм, или приблизительно 9 мм, или приблизительно 10 мм.
При использовании пользователь зажигает горючий источник 130 теплоты, который нагревает субстрат 120, образующий аэрозоль, для выработки аэрозоля. Когда пользователь осуществляет вдох через мундштук 102, воздух может втягиваться через субстрат 120, образующий аэрозоль, посредством впускных отверстий 125 для воздуха во внутреннем трубчатом элементе 150 или трубчатом корпусе 110 и смежно с субстратом 120, образующим аэрозоль, через расширение или пустое пространство 180, через фильтрующий элемент 170 потребителем.
При завершении использования субстрата 120, генерирующего аэрозоль, потребитель может приложить усилие к горючему источнику 130 теплоты и внутреннему трубчатому корпусу 150 для преодоления удерживающего усилия, оказываемого удерживающим элементом или участком сниженной прочности внутреннего трубчатого элемента, и втягивания горючего источника 130 теплоты в трубчатый корпус 110. Как только горючий источник 130 теплоты втягивается в трубчатый корпус 110, необязательный термореактивный материал 160 может выполнять функцию герметизации горючего источника 130 теплоты внутри трубчатого корпуса 110. Кроме того, потребитель может также приложить усилие к фильтрующему элементу 170 для преодоления удерживающего усилия, оказываемого удерживающим элементом 140 (при его наличии), и для втягивания фильтрующего элемента 170 в трубчатый корпус 110, причем фильтрующий элемент 170 может быть выполнен с возможностью скользящего перемещения относительно трубчатого корпуса 110. За счет втягивания горючего источника 130 теплоты внутрь трубчатого корпуса 110 происходит гашение горючего источника 130 теплоты.
1. Изделие, генерирующее аэрозоль, которое имеет ближний конец и дальний конец, содержащее:
трубчатый корпус, расположенный на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль, и проходящий в направлении дальнего конца;
горючий источник теплоты, расположенный на дальнем конце изделия, генерирующего аэрозоль; и
субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника теплоты;
причем горючий источник теплоты выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения, характеризующегося первой длиной изделия, во втянутое положение, характеризующееся второй длиной изделия, которая меньше первой длины изделия, и горючий источник теплоты полностью втянут в трубчатый корпус во втянутом положении.
2. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 1, отличающееся тем, что трубчатый корпус содержит удерживающий элемент, который поддерживает выдвинутое положение до тех пор, пока за счет приложения достаточного усилия не будет преодолено удерживающее усилие, оказываемое удерживающим элементом, и горючий источник теплоты не будет втянут в трубчатый корпус во втянутое положение.
3. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 1 или 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит внутренний трубчатый элемент, вмещающий горючий источник теплоты, причем внутренний трубчатый элемент по меньшей мере частично размещен в пределах дальнего конца трубчатого корпуса, и внутренний трубчатый элемент выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение.
4. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 3, отличающееся тем, что субстрат, образующий аэрозоль, по меньшей мере частично размещен внутри внутреннего трубчатого элемента и выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения во втянутое положение.
5. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно содержит фильтрующий элемент, размещенный в пределах ближнего конца трубчатого корпуса.
6. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 5, отличающееся тем, что фильтрующий элемент частично размещен в пределах ближнего конца трубчатого корпуса и наружная часть выходит за пределы ближнего конца трубчатого корпуса.
7. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 6, отличающееся тем, что фильтрующий элемент выполнен с возможностью скользящего перемещения из выдвинутого положения фильтрующего элемента во втянутое положение фильтрующего элемента, и фильтрующий элемент по меньшей мере частично втянут в трубчатый корпус во втянутом положении.
8. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что трубчатый корпус содержит перемещающий элемент и элемент, охлаждающий аэрозоль.
9. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что вторая длина изделия составляет приблизительно 90% или меньше от первой длины изделия, или приблизительно 80% или меньше от первой длины изделия, или приблизительно 70% или меньше от первой длины изделия.
10. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что ближний конец трубчатого корпуса содержит мундштук и фильтрующий элемент.
11. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что трубчатый корпус имеет внутреннюю поверхность, которая содержит термореактивный материал, способный к деформированию под воздействием тепла от горючего источника теплоты во втянутом положении, вследствие чего трубчатый корпус плотно прилегает к горючему источнику теплоты.
12. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 10, отличающееся тем, что реактивный материал содержит вздувающийся материал.
13. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 11 или 12, отличающееся тем, что реактивный материал содержит термоусадочный материал, который способен по меньшей мере частично герметизировать горючий источник теплоты по периметру.
14. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что трубчатый корпус покрыт негорючим материалом, который является по меньшей мере одним из металла, оксида металла, керамики, графита или камня.
15. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что трубчатый корпус содержит клеящий материал, который поддерживает выдвинутое положение до тех пор, пока за счет приложения достаточного количества тепла или усилия не будет преодолено удерживающее усилие, оказываемое клеящим материалом, и горючий источник теплоты не будет втянут в трубчатый корпус во втянутое положение.
16. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что горючий источник теплоты представляет собой углеродсодержащий источник теплоты, а субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак.
17. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 3, отличающееся тем, что углеродсодержащий источник теплоты, субстрат, образующий аэрозоль, и первый перемещающий элемент размещены внутри внутреннего трубчатого элемента.
18. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 17, отличающееся тем, что второй перемещающий элемент размещен внутри трубчатого корпуса и отделен от первого перемещающего элемента пустым пространством в выдвинутом положении.
19. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 3-18, отличающееся тем, что удерживающий элемент содержит наружную обертку, которая снаружи охватывает место соединения трубчатого корпуса с внутренним трубчатым элементом и прикреплена как к трубчатому корпусу, так и к внутреннему трубчатому элементу.
