Негорючая табачная вставка для парения и картридж, содержащий негорючую табачную вставку для парения

Изобретения относятся к негорючей табачной вставке для парения и картриджу, содержащему негорючую табачную вставку для парения. Технический результат – создание табачной вставки, в которой для нагрева доступен весь табачный столбик, через который обеспечивается прохождение потока пара без значительных потерь. Негорючая табачная вставка (1000) для парения содержит фильтр (1220), имеющий первый диаметр, и негорючий табачный элемент (1150), первый конец которого контактирует с фильтром. По меньшей мере одна первая часть табачного элемента имеет второй диаметр, который меньше первого диаметра фильтра. Табачный элемент имеет изменяющийся диаметр, и первый конец табачного элемента имеет третий диаметр. Картридж (70) содержит нагреватель (14), выполненный с возможностью испарения готового состава для испарения, который сообщается с нагревателем посредством фитиля (28). Вставка (1000) расположена в по меньшей мере части прохода (9) для воздуха внутри картриджа, при этом вставка выполнена с возможностью обеспечения прохождения пара, генерируемого нагревателем, через вставку перед выпуском из картриджа. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Иллюстративные варианты осуществления относятся в целом к негорючей табачной вставке для парения и картриджу, содержащему негорючую табачную вставку для парения.

Комбинированные табачные и парообразующие системы могут содержать часть, генерирующую пар, и табачный столбик. Табачный столбик может использоваться для добавления дополнительных табачных ароматов в пар, выходящий из части, генерирующей пар.

По меньшей мере один иллюстративный вариант осуществления относится к негорючей табачной вставке для парения.

В одном варианте осуществления негорючая табачная вставка для парения содержит фильтр, имеющий первый диаметр; и негорючий табачный элемент, первый конец которого контактирует с фильтром, при этом по меньшей мере одна первая часть табачного элемента имеет второй диаметр, который меньше первого диаметра фильтра.

В одном варианте осуществления табачный элемент имеет постоянный диаметр вдоль продольной длины табачного элемента, при этом постоянный диаметр представляет собой второй диаметр.

В одном варианте осуществления табачный элемент имеет изменяющийся диаметр, и первый конец табачного элемента имеет третий диаметр.

В одном варианте осуществления третий диаметр является наибольшим диаметром табачного элемента вдоль продольной длины табачного элемента.

В одном варианте осуществления третий диаметр табачного элемента меньше, чем первый диаметр фильтра.

В одном варианте осуществления третий диаметр табачного элемента равен первому диаметру фильтра.

В одном варианте осуществления табачный элемент имеет коническую форму.

В одном варианте осуществления табачный элемент имеет цилиндрическую форму.

В одном варианте осуществления табачный элемент имеет форму тонкого листа.

В одном варианте осуществления первый конец табачного элемента присоединен к фильтру посредством адгезива, при этом адгезив представляет собой по меньшей мере одно из адгезива на основе крахмала и адгезива на основе декстрина.

В одном варианте осуществления первый конец табачного элемента внедрен внутрь поверхности фильтра.

В одном варианте осуществления табачный элемент содержит по меньшей мере одно из следующего: табачный лист, прессованный табак, табачные жилки, свернутый табак, восстановленный табак, наполнитель, табачные шарики, прессованный табачный стержень, формованный табак и табачный порошок.

В одном варианте осуществления табачный элемент дополнительно содержит ароматизирующие элементы, при этом ароматизирующие элементы представляют собой одно из табачного ароматизатора и другого ароматизатора, который не является табачным ароматизатором.

В одном варианте осуществления фильтр представляет собой одно из ацетилцеллюлозного (СА) фильтра и фильтра в виде полой ацетилцеллюлозной трубки (HAT).

По меньшей мере еще один иллюстративный вариант осуществления относится к картриджу, содержащему негорючую табачную вставку для парения.

В одном варианте осуществления негорючая табачная вставка для парения содержит: корпус; резервуар внутри корпуса, при этом резервуар выполнен с возможностью вмещения готового состава для испарения; первую трубку, проходящую в продольном направлении внутри корпуса, при этом по меньшей мере одно из первой трубки и корпуса по меньшей мере частично образует проход для воздуха; фитиль, сообщающийся с по меньшей мере одной первой частью прохода для воздуха, при этом дальние концы фитиля сообщаются с резервуаром; нагреватель, выполненный с возможностью испарения готового состава для испарения, сообщающегося с нагревателем посредством фитиля; и негорючую табачную вставку для парения, расположенную в по меньшей мере одной второй части прохода для воздуха, при этом негорючая табачная вставка для парения выполнена с возможностью обеспечения прохождения пара, генерируемого нагревателем, через негорючую табачную вставку для парения перед выпуском из картриджа, при этом негорючая табачная вставка для парения содержит фильтр, имеющий первый диаметр, и негорючий табачный элемент, первый конец которого контактирует с фильтром, при этом по меньшей мере одна первая часть табачного элемента имеет второй диаметр, который меньше, чем первый диаметр фильтра.

В одном варианте осуществления первый диаметр фильтра негорючей табачной вставки для парения заполняет диаметр по меньшей мере одной второй части прохода для воздуха, и при этом существует кольцевой зазор между по меньшей мере частью внешней поверхности табачного элемента негорючей табачной вставки для парения и по меньшей мере одной второй частью прохода для воздуха вдоль по меньшей мере части продольной длины табачного элемента.

В одном варианте осуществления вдоль продольной длины табачного элемента существует кольцевой зазор.

В одном варианте осуществления кольцевой зазор изменяется по толщине вдоль продольной длины табачного элемента.

В одном варианте осуществления кольцевой зазор имеет толщину, составляющую от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины первого диаметра фильтра.

В одном варианте осуществления нагреватель выполнен с возможностью теплового сообщения с табачным элементом для нагревания по меньшей мере части табачного элемента.

По меньшей мере еще один иллюстративный вариант осуществления относится к негорючей табачной вставке для парения.

В одном варианте осуществления негорючая табачная вставка для парения содержит фильтр, имеющий первую ширину поперечного сечения; и негорючий табачный элемент, первый конец которого контактирует с фильтром, при этом по меньшей мере одна первая часть табачного элемента имеет вторую ширину поперечного сечения, которая меньше первой ширины поперечного сечения фильтра.

Вышеуказанные и другие признаки и преимущества иллюстративных вариантов осуществления станут более понятны из подробного описания иллюстративных вариантов осуществления со ссылкой на сопроводительные графические материалы. Сопроводительные графические материалы предназначены для иллюстрации иллюстративных вариантов осуществления и не должны рассматриваться как ограничивающие предполагаемый объем формулы изобретения. Сопроводительные графические материалы не должны рассматриваться как изображенные в масштабе, если это не указано явным образом.

На фиг. 1 изображено электронное устройство для парения (вейпинга), которое содержит негорючую табачную вставку для парения;

на фиг. 2 изображено еще одно устройство для вейпинга, которое содержит негорючую табачную вставку для парения;

на фиг. 3А изображен картридж для вейпинга с негорючей табачной вставкой для парения, содержащей табачный элемент, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг. 3В изображен еще один картридж для вейпинга с негорючей табачной вставкой для парения, содержащей табачный элемент, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг. 4А изображен картридж для вейпинга с негорючей табачной вставкой для парения, содержащей табачный элемент конической формы, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг. 4В изображен еще один картридж для вейпинга с негорючей табачной вставкой для парения, содержащей табачный элемент конической формы, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг. 5А изображен картридж для вейпинга с негорючей табачной вставкой для парения, содержащей табачный элемент в форме листа, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг. 5В изображен еще один картридж для вейпинга с негорючей табачной вставкой для парения, содержащей табачный элемент в форме листа, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг. 6 изображен температурный профиль устройства для вейпинга, показанного на фиг. 1;

на фиг. 7 изображен профиль скорости устройства для вейпинга с картриджем по фиг. 3A в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления; и

на фиг. 8 изображен температурный профиль устройства для вейпинга с картриджем по фиг. 3A в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

В данном документе раскрыты некоторые подробные иллюстративные варианты осуществления. Однако конкретные конструктивные и функциональные подробности, раскрытые в данном документе, представлены исключительно в целях описания иллюстративных вариантов осуществления. Однако иллюстративные варианты осуществления могут быть осуществлены во многих альтернативных формах и не должны рассматриваться в качестве ограниченных лишь вариантами осуществления, изложенными в настоящем документе.

Соответственно, хотя иллюстративные варианты осуществления могут иметь различные модификации и альтернативные формы, соответствующие варианты осуществления показаны в качестве примера на графических материалах и будут подробно описаны в настоящем документе. Однако следует понимать, что не предполагается ограничивать иллюстративные варианты осуществления конкретными раскрытыми формами, а наоборот, иллюстративные варианты осуществления должны охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы в пределах объема иллюстративных вариантов осуществления. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам по всему описанию фигур.

Следует понимать, что, если элемент или слой обозначен как «расположенный на», «соединенный с», «связанный с» или «покрывающий» другой элемент или слой, он может быть непосредственно расположен на, соединен с, связан с или может покрывать другой элемент или слой, или могут присутствовать промежуточные элементы или слои. И наоборот, если элемент обозначен как «непосредственно расположенный на», «непосредственно соединенный с» или «непосредственно связанный с» другим элементом или слоем, то промежуточные элементы или слои отсутствуют. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам по всему описанию.

Следует понимать, что, хотя термины «первый», «второй», «третий» и т. д. могут использоваться в данном документе для описания различных элементов, компонентов, областей, слоев и секций, эти элементы, компоненты, области, слои и секции не должны ограничиваться этими терминами. Эти термины используются только для того, чтобы отличать один элемент, компонент, область, слой или секцию от другой области, слоя или секции. Таким образом, первые элемент, компонент, область, слой или секция, рассмотренные ниже, могут именоваться вторыми элементом, компонентом, областью, слоем или секцией без отступления от идей иллюстративных вариантов осуществления.

Термины относительного пространственного расположения (например, «ниже», «под», «нижний», «над», «верхний» и т. п.) могут использоваться в настоящем документе с целью упрощения описания для описания связи одного элемента или признака с другим элементом или признаком, как проиллюстрировано на фигурах. Следует понимать, что термины относительного пространственного расположения предназначены для охвата различных ориентаций устройства во время использования или работы в дополнение к ориентации, изображенной на фигурах. Например, если устройство на фигурах перевернуто, то элементы, описанные как расположенные «под» другими элементами или признаками или «ниже» них, в этом случае окажутся ориентированными «над» другими элементами или признаками. Следовательно, термин «под» может охватывать ориентацию как выше, так и ниже. Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90 градусов или расположено в других ориентациях), и определения относительного пространственного расположения, используемые в данном документе, будут интерпретироваться соответствующим образом.

Терминология, используемая в данном документе, предназначена лишь для описания различных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения иллюстративных вариантов осуществления. В контексте данного документа формы единственного числа предназначены для включения также форм множественного числа, если контекст явно не указывает на иное. Следует также понимать, что термины «включает», «включая», «содержит» и «содержащий» при их использовании в настоящем описании указывают на наличие указанных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов и компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или нескольких других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов или их групп.

Иллюстративные варианты осуществления описаны в данном документе со ссылкой на иллюстрации в разрезе, которые являются схематичными иллюстрациями идеализированных вариантов осуществления (и промежуточных структур) иллюстративных вариантов осуществления. Таким образом, следует ожидать отличий от форм иллюстраций в результате, например, технологий изготовления или допусков. Следовательно, иллюстративные варианты осуществления не должны истолковываться как ограниченные формами областей, проиллюстрированных в данном документе, а должны включать отклонения в формах, которые обусловлены, например, процессом изготовления. Следовательно, области, проиллюстрированные на фигурах, являются по своей сути схематичными, и их формы не предназначены для иллюстрации фактической формы области устройства, а также не предназначены для ограничения объема иллюстративных вариантов осуществления.

Если не определено иное, то все термины (в том числе технические и научные термины), используемые в данном документе, имеют те же самые значения, в которых их обычно понимают специалисты в области техники, к которой относятся иллюстративные варианты осуществления. Следует также понимать, что термины, в том числе те, которые определены в общеупотребительных словарях, должны интерпретироваться как имеющие значение, соответствующее их значению в контексте соответствующей области техники, и не будут интерпретироваться в идеализированном или чрезмерно формальном смысле, если это явно не определено в данном документе.

Общая конструкция устройства для вейпинга с негорючей табачной вставкой для парения:

В некоторых системах, включая табачные парообразующие системы, некоторая доля табака в табачном столбике доступна для нагрева поступающим паром из части, генерирующей пар, системы, тогда как остальные части табака в табачном столбике могут оставаться незатронутыми нагреванием. Это может привести к тому, что к пару, выходящему из части, генерирующей пар, будет добавлено уменьшенное количество аромата. В дополнение к этому, температура пара в табачной парообразующей системе может достигать температуры окружающей среды или температуры, близкой к температуре окружающей среды, на выпуске части табачного столбика табачной парообразующей системы, что обычно нежелательно. Кроме того, в табачных парообразующих системах путь потока пара через табачный столбик может приводить к значительным потерям пара вследствие нежелательной фильтрации пара по мере его прохождения через табачный столбик. В то же время табачный столбик может создавать относительно высокий перепад давления для пара, протекающего через табачный столбик, что, в свою очередь, может увеличить общее эффективное сопротивление втягиванию (RTD) устройства для вейпинга, которое может содержать табачную парообразующую систему.

На фиг. 1 изображено электронное устройство 60 для парения (вейпинга), которое содержит негорючую табачную вставку 1000 для парения. В частности, устройство 60 может содержать секцию 70 картриджа, которая содержит вставку 1000. Вставка 1000 может содержать цилиндрический корпус 1185, который может быть запрессован во внешний проход 9a для воздуха или второй внешний проход 9b для воздуха (следует отметить, что на фиг. 1 показана вставка 1000 только во втором внешнем проходе 9b для воздуха), который может находиться возле вставки 8 на мундштучном конце устройства 60. В качестве альтернативы запрессовке корпуса 1185 внутрь внешних проходов 9a или 9b для воздуха корпус 1185 может вместо этого удерживаться внутри корпуса 6b секции 70 или, в качестве альтернативы, удерживаться во внутренней трубке 10 секции 70 посредством адгезива, установочных винтов, соединительной конструкции для посадки с защелкиванием или любой другой конструкции, необходимой для удержания корпуса 1185 вставки 1000 на своем месте внутри секции 70. Кроме того, вставка 1000 может быть или постоянно прикрепленной внутри секции 70, или, в качестве альтернативы, вставка 1000 может временно удерживаться внутри секции 70 таким образом, что вставка 1000 может быть снята и затем заменена до истечения полезного срока службы секции 70. Корпус 1185 может представлять собой цилиндрический корпус, выполненный, например, из алюминия. Цилиндрический корпус 1185 может иметь внешний диаметр, который соответствует диаметру второго внешнего прохода 9b для воздуха (или подобным образом диаметру внешнего прохода 9a в случае, если корпус 1185 прикреплен внутри внутренней трубки 10).

Вставка 1000 может содержать табачный элемент 1150. Термин «табачный элемент» может относиться к любому табачному растительному материалу, включая одно или более из следующего: табачный лист, заглушка из табака (прессованная форма табака), табачные жилки, свернутый табак, восстановленный табак, наполнитель, табачные шарики, прессованный табачный стержень, формованный табак и табачный порошок, например. Табачный элемент 1150 может быть обернут, например, в натуральный табак, восстановленный листовой табак или алюминий. В альтернативном варианте осуществления ароматические элементы могут быть заменены на «табачные элементы» (как описано в данном документе), где «табачные элементы» могут представлять собой один тип «ароматического элемента». Термин «ароматический элемент» может также включать негорючие ароматические шарики, ароматические элементы или ароматизированные табачные элементы, где ароматизатор может быть чем-либо отличным от табачного ароматизатора, или ароматизатор может содержать другой ароматизатор в дополнение к табачному ароматизатору. Хотя на фиг. 1 изображен только один табачный элемент 1150, следует понимать, что может быть использовано несколько табачных элементов 1150. Между несколькими заглушками из табака могут быть размещены волокнистые сегменты (например, ацетилцеллюлозные, другие синтетические волокна или натуральные волокна). Табачный элемент 1150 может быть «негорючим» элементом, который может быть способен вводить табачный ароматизатор в нагретый пар, который может проходить через элемент 1150 (как описано ниже более подробно), без сжигания элемента 1150 или сгорания иным образом.

Сетчатые экраны 1175 и 1180 могут прилегать к концам корпуса 1185 для заключения табачного элемента 1150 внутри корпуса 1185. Сетчатые экраны 1175 и 1180 могут содержать отверстия 1182, которые могут обеспечить возможность прохождения пара от одного конца корпуса 1185 через табачный элемент 1150 и наружу из конца корпуса 1185, находящегося наиболее близко к вставке 8 на мундштучном конце.

Как показано на фиг. 1, вставка 1000 может быть элементом секции 70 устройства 60 для вейпинга, при этом секция 70 может представлять собой картридж. Секция 70 может представлять собой одноразовую секцию или необязательно секция 70 может вместо этого представлять собой неодноразовую (перезаряжаемую) секцию. Секция 70 может содержать нагреватель 14, окружающий фитиль 28, при этом дальние концы фитиля 28 могут выступать в резервуар 20, который может содержать готовый состав 22 для испарения. Резервуар 20 может быть по меньшей мере частично образован внутренней трубкой 10 и корпусом 6b секции 70. Нагреватель 14 может быть расположен внутри внутренней трубки 10, где фитиль 28 может втягивать готовый состав 22 для испарения из резервуара за счет капиллярного эффекта с целью нагревания и испарения нагревателем 14 готового состава 22 для испарения.

В одном варианте осуществления фитиль 28 может быть выполнен из волокнистого и гибкого материала. Фитиль 28 может содержать по меньшей мере одну нить, обладающую способностью втягивать готовый состав 22 для испарения. Например, фитиль 28 может содержать пучок нитей, который может содержать стеклянные (или керамические) нити. В еще одном варианте осуществления пучок может содержать группу витков из стеклянных нитей, например, три таких витка, при этом все такие компоновки способны втягивать готовый состав 22 для испарения за счет капиллярного действия посредством промежуточного расстояния между нитями.

В одном варианте осуществления нагреватель 14 может иметь форму проволочной обмотки, плоской детали, керамической детали, отдельной проволоки, сетки из резистивной проволоки или любую другую подходящую форму, которая может быть выполнена с возможностью испарения готового состава для испарения. Нагреватель 14 может по меньшей мере частично окружать фитиль 28. Нагреватель 14 может проходить полностью или частично вдоль длины фитиля 28, при этом нагреватель 14 может проходить полностью или частично вокруг окружности фитиля 28. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления нагреватель 14 может контактировать или не контактировать с фитилем 28.

По меньшей мере в одном иллюстративном варианте осуществления нагреватель 14 может быть выполнен из любых подходящих электрически резистивных материалов. Примеры подходящих электрически резистивных материалов могут включать, но без ограничения, медь, титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Приме

ры подходящих металлических сплавов включают, но без ограничения, сплавы, содержащие нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта и нержавеющей стали. Например, нагреватель 14 может быть выполнен из алюминида никеля, материала со слоем оксида алюминия на поверхности, алюминида железа и других композитных материалов, при этом электрически резистивный материал необязательно может быть внедрен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагреватель 14 может содержать по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из нержавеющей стали, меди, медных сплавов, хромоникелевых сплавов, суперсплавов и их комбинаций. В иллюстративном варианте осуществления нагреватель 14 может быть выполнен из хромоникелевых сплавов или железоникелевых сплавов. В еще одном иллюстративном варианте осуществления нагреватель 14 может представлять собой керамический нагреватель, имеющий электрически резистивный слой на своей наружной поверхности.

В еще одном варианте осуществления нагреватель 14 может быть выполнен из алюминида железа (например, FeAl или Fe3Al). Использование алюминидов железа может быть преимущественным, поскольку они могут проявлять высокое сопротивление. FeAl может проявлять сопротивление приблизительно 180 микроом, в то время как нержавеющая сталь может проявлять приблизительно от 50 до 91 микроома. Более высокое сопротивление снижает ток, который может потребляться, или нагрузку на источнике 1 питания секции 72 устройства 60.

Вставка 8 на мундштучном конце секции 70 может быть или постоянно прикрепленной к концу секции 70, или, в качестве альтернативы, вставка 8 на мундштучном конце может быть съемной. В случае, если вставка 8 на мундштучном конце является съемной, вставка 1000 необязательно может также быть съемной, сменной или как съемной, так и сменной. Другой конец секции 70 может быть по меньшей мере частично уплотнен уплотнением 15. Уплотнение 15 может образовывать центральный проход 18 для воздуха, при этом центральный проход 18 может сообщаться по текучей среде с внешним проходом 9a для воздуха (при этом внешний проход 9a для воздуха может быть по меньшей мере частично образован внутренней трубкой 10), так что воздух может протекать через центральный проход 18 для воздуха и затем через внешний проход 9a для воздуха, когда секция 70 находится в эксплуатационном использовании.

Анодная клемма 79 может быть прикреплена к концу секции 70 вблизи уплотнения 15. Анодная клемма 79 может по меньшей мере частично удерживаться на месте соединителем 205. Соединитель 205 может представлять собой гнездовой соединитель. В качестве альтернативы, соединитель 205 секции 70 может вместо этого представлять собой штекерный соединитель. Электрические выводы 26a и 26b могут быть присоединены к обоим концам нагревателя 14 с целью подачи электропитания на нагреватель 14. В частности, электрический вывод 26a может быть электрически соединен с соединителем 205 (при этом соединитель 205 может быть электропроводящим), а электрический вывод 26 может быть электрически соединен с анодной клеммой 79.

Положение нагревателя 14 не ограничено положением, показанным на фиг. 1, равно как и точное положение вставки 1000 не ограничено положением, показанным на фиг. 1. Например, нагреватель 14 может быть расположен на конце внешнего прохода 9a для воздуха таким образом, чтобы нагреватель 14 мог находиться ближе к табачному элементу 1250, например, в контакте и/или почти в контакте с табачным элементом 1250. В иллюстративном варианте осуществления нагреватель 14 может выступать наружу из внешнего прохода 9a для воздуха и внутрь второго внешнего прохода 9b для воздуха. При этом вставка 1000 может быть установлена ближе к вставке 8 на мундштучном конце или ближе к внешнему проходу 9a для воздуха. Кроме того, вставка 1000 может быть расположена в более узком внешнем проходе 9a для воздуха, либо вместо вставки 1000, расположенной во втором внешнем проходе 9b для воздуха, либо в дополнение к вставке 1000, также расположенной во втором проходе 9b для воздуха. Иначе говоря, внутри картриджа 70 может быть более одной вставки 1000.

Нагреватель 14 может быть расположен на расстоянии от табачного элемента 1250 или, в качестве альтернативы, нагреватель 14 может контактировать с табачным элементом 1250 таким образом, что нагреватель 14 может нагревать табачный элемент 1250 до требуемой температуры во время создания отрицательного давления (как более подробно описано ниже). Нагреватель 14 может нагревать табачный элемент 1150, но не сжигает табачный элемент 1150. Следовательно, нагревание табачного элемента 1150 может называться «негорючим». Поскольку секция 70 может содержать табачный элемент 1150 и нагреватель 14, секция 70 может называться «негорючим курительным элементом».

В одном варианте осуществления готовый состав 22 для испарения может представлять собой материал или комбинацию материалов, которые способны превращаться в пар. Например, готовый состав для испарения может представлять собой жидкий, твердый или гелеобразный состав, включая, но без ограничения: воду, гранулы, растворители, активные ингредиенты, этанол, растительные экстракты, натуральные или искусственные ароматы или вещества для образования пара, такие как глицерин и пропиленгликоль.

Готовый состав 22 для испарения может содержать летучие табачные ароматические соединения, которые могут высвобождаться при нагревании. Готовый состав 22 для испарения может также содержать табачные элементы, распределенные по готовому составу 22. Когда табачные элементы распределены по готовому составу 22 для испарения, физическая целостность табачного элемента может быть сохранена. Например, табачный элемент может составлять приблизительно 2-30 процентов по весу в готовом составе 22 для испарения. В качестве альтернативы, готовый состав 22 для испарения может быть ароматизирован другими ароматами, кроме табачного аромата, или в дополнение к табачному аромату.

Резервуар 20 может быть образован в кольцевом пространстве между внутренней трубкой 10 и корпусом 6b картриджа 70. Резервуар 20 может содержать готовый состав 22 для испарения, и необязательно резервуар 20 может содержать среду для хранения (не показана), выполненную с возможностью хранения в ней готового состава 22 для испарения. Среда для хранения может содержать обмотку из хлопчатобумажной марли, волокнистого материала, полиэтилена, сложного полиэфира, вискозы или их комбинаций, которые могут быть намотаны вокруг внутренней трубки 10.

Секция 70 может быть присоединяемой к секции 72 устройства 60 для вейпинга, при этом секция 72 может представлять собой секцию питания, которая может содержать источник 1 питания. Источник 1 питания может представлять собой батарею, такую как литий-ионная батарея. Батарея может представлять собой литий-ионную батарею или один из ее вариантов, например литий-ион-полимерную батарею. В качестве альтернативы, батарея может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею, литий-марганцевую батарею, литий-кобальтовую батарею или топливный элемент. В таком случае секция 72 питания может быть пригодна для использования, пока энергия в источнике 1 питания не будет исчерпана. В качестве альтернативы, источник 1 питания может быть перезаряжаемым и повторно используемым и может содержать схему, обеспечивающую возможность зарядки батареи с помощью внешнего зарядного устройства. В таком случае схема в заряженном состоянии может подавать питание на протяжении желаемого (или, в качестве альтернативы, определенного) количества затяжек, после чего схема должна быть повторно соединена с внешним зарядным устройством.

Источник 1 питания может иметь электрические контакты 1a и 1b, выходящие из источника 1 питания. Например, источник 1 питания может иметь анодный контакт 1a и катодный контакт 1b, которые могут помочь в создании электрической схемы, питающей работу устройства 60. Например, источник 1 питания может быть электрически соединен с датчиком 16 и схемой 300 управления, которая может управлять работой устройства 60. Схема 300 управления может быть размещена на жесткой печатной плате 302. Печатная плата 302 может быть соединена с первым электрическим контактом 1a источника 1 питания посредством электрического вывода 308, и при этом печатная плата 302 может быть соединена со вторым электрическим контактом 1b посредством электрического вывода 310. Источник 1 питания может также подавать электрический ток на нагреватель 14 картриджа 70 (как более подробно описано ниже).

Секция 70 картриджа может быть соединяемой с секцией 72 питания посредством сопряженных резьб 205a/b. В качестве альтернативы резьбам 205a/b может быть использована другая конструкция для соединения секций 70/72 друг с другом. Например, для соединения секций 70/72 друг с другом можно использовать фрикционную посадку, защелкивающееся соединение, адгезив, съемный или вставной штырь или другую подходящую конструкцию. Необязательно секция 72 питания может быть постоянно соединена с картриджем 70, так что секция 72 питания может представлять собой секцию, выполненную заодно с картриджем 70.

После соединения секций 70/72 устройства 60 для вейпинга с целью сообщения по потоку воздуха между секциями 70/72 могут существовать пути воздушного потока. Конкретно анодный электрический штырь 78 секции 72 питания может образовывать проход 78а для воздуха через штырь 78. Проход 78а для воздуха штыря 78 может сообщаться по текучей среде с проходом 79а для воздуха, который может быть образован анодной клеммой 79 секции 70 устройства 60 для вейпинга, при этом эти проходы 79a/78a для воздуха могут обеспечивать возможность сообщения по текучей среде внутренней полости секции 72 с центральным проходом 18 для воздуха секции 70. Одно или более впускных отверстий 40 для воздуха могут быть образованы соединителем 206 секции 72, где впускные отверстия 40 для воздуха могут также сообщаться по текучей среде с проходами 79a/78a для воздуха. В одном варианте осуществления впускные отверстия 40 для воздуха могут быть расположены в нескольких местах вокруг периферии секции 72.

В собранном виде устройство 60 для вейпинга может образовывать электрическую схему, которая питает работу устройства 60. Схема может содержать источник 1 питания, датчик 16, схему 300 управления, электрические выводы 308/310, соединители 205/206 (при этом эти соединители 205/206 могут быть изготовлены из электропроводящего металла), штыри 78/78, электрические выводы 26a/b и нагреватель 14.

Устройство для вейпинга при эксплуатации:

На основании представления о конструкции устройства 60 для вейпинга, описанного выше, в данном документе поясняется работа собранного устройства 60. Поток воздуха через устройство 60 может быть вызван воздухом, втягиваемым в картридж 70 главным образом из впускных отверстий 40 для воздуха, при этом воздух может протекать через проход 79a для воздуха анодной клеммы 79, через центральный проход 18 для воздуха и во внешний проход 9a для воздуха. Во внешнем проходе 9a для воздуха поток воздуха может захватываться (высвобождаться) паром, который может быть получен с помощью нагревателя 14, нагревающего готовый состав 22 для испарения, абсорбированный через фитиль 28, перед выпуском потока воздуха с захваченным паром через второй внешний проход 9b для воздуха. Во втором внешнем проходе 9b для воздуха нагретый пар может проходить через табачный элемент 1150 вставки 1000 с целью обеспечения возможности захвата пара добавленным табачным ароматизатором из табачного элемента 1150 перед выпуском ароматизированного пара из устройства 60 через расходящиеся выпускные отверстия 24 вставки 8 на мундштучном конце.

Поскольку проход 78а для воздуха штыря 78 может сообщаться по текучей среде с проходом 79а для воздуха штыря 79, датчик 16 в таком случае может быть способным обнаруживать условия парения (рассмотренные ниже), так что схема 300 управления может обеспечивать электрический ток от источника 1 питания на нагреватель 14 с целью нагревания и испарения готового состава 22 для испарения, который может втягиваться в нагреватель 14 посредством фитиля 28. В данном варианте осуществления при активации нагреватель 14 может нагревать часть фитиля 28 в течение менее чем приблизительно 10 секунд.

Для активации устройства 60 может быть использован поток воздуха через устройство 60. Конкретно датчик 16 может быть выполнен с возможностью генерирования выходного сигнала, указывающего на величину и направление потока воздуха, при этом схема 300 управления может принимать выходной сигнал датчика 16 и определять наличие следующих условий парения: (1) направление потока воздуха указывает на втягивание на вставке 8 на мундштучном конце (в противоположность дутью воздуха через вставку 8), и (2) величина потока воздуха превышает пороговое значение. Если эти внутренние условия парения устройства 60 соблюдены, схема 300 управления может электрически соединять источник 1 питания с нагревателем 14, активируя таким образом нагреватель 14. А именно, схема 300 управления может электрически соединять электрический вывод 310 и электрический контакт 1b (путем активации транзистора управления питанием нагревателя, образующего часть схемы 300 управления) так, чтобы нагреватель 14 мог быть электрически соединен с источником 1 питания. В альтернативном варианте осуществления датчик 16 может генерировать выходной сигнал, указывающий на падение давления, после чего схема 300 управления может в ответ на это активировать нагреватель 14.

В одном варианте осуществления схема 300 управления может содержать световой индикатор 304, свечение которого схема 300 управления может активировать при активации нагревателя 14, или когда источник 1 питания находится на перезарядке, или в обоих случаях. Световой индикатор 304 может содержать один или более светоизлучающих диодов (LED). LED могут включать один или более цветов (например, белый, желтый, красный, зеленый, синий и т. д.). Более того, световой индикатор 304 может быть размещен таким образом, чтобы он был виден взрослому потребителю табака во время парения, при этом световой индикатор 304 может быть расположен возле концевой крышки 306 секции 72 питания устройства 60 для вейпинга. Световой индикатор 304 также может быть использован для диагностики системы для вейпинга. Световой индикатор 304 может быть выполнен таким образом, чтобы взрослый потребитель табака мог активировать или деактивировать световой индикатор 304 активации нагревателя в целях конфиденциальности.

В одном варианте осуществления схема 300 управления может содержать ограничитель периода времени. В еще одном варианте осуществления схема 300 управления может содержать управляемый вручную переключатель для инициирования нагревания взрослым потребителем табака. Период времени подачи электрического тока на нагреватель 14 может быть задан или предварительно задан в зависимости от количества готового состава 22 для испарения, испарение которого необходимо.

Еще одна конструкция устройства для вейпинга с негорючей табачной вставкой для парения:

на фиг. 2 изображено еще одно устройство 62 для вейпинга, которое содержит негорючую табачную вставку 1002 для парения. Элементы устройства 62 по фиг. 2, которые являются общими с элементами устройства по фиг. 1, не рассмотрены в данном документе для краткости. Как показано на фиг. 2, устройство 62 может содержать вставку 1002, которая может содержаться на конце устройства 62. В частности, вставка 1002 может быть установлена на конце секции 74 картриджа устройства 62, при этом фильтр 1220 вставки 1002 может занимать место обычной вставки на мундштучном конце (такой как вставка 8 на мундштучном конце, показанная на фиг. 1). В этой конфигурации вставка 1002 необязательно может содержать заменяемую табачную вставку 1210 внутри вставки 1002, где табачная вставка 1210 может быть извлечена и заменена до окончания полезного срока службы картриджа 74 после израсходования табачного элемента 1250 внутри табачной вставки 1210. Табачная вставка 1210 может содержать табачный элемент 1250 и фильтр 1220. Вставка 1002 может содержать корпус 1200, который может образовывать приемную область 1205, которая может удерживать сменную табачную вставку 1210.

Табачная вставка 1210 может необязательно представлять собой сигарету или сигару или часть сигареты или сигары. В качестве примера, табачная вставка может представлять собой сигарету с фильтром, сигарету без фильтра, сигариллу, фильтр сигары с фильтром, сигару с фильтром, или сигару без фильтра или сигариллу без фильтра, например. Однако иллюстративные варианты осуществления не ограничиваются этим. В иллюстративном варианте осуществления, если табачная вставка 1210 представляет собой сигару без фильтра или сигариллу без фильтра, табачная вставка 1210 может не содержать фильтра.

Ободковая бумага 1255 может перекрывать один или оба из фильтра 1220 и табачного элемента 1250. Ободковая бумага 1255 может покрывать области поверхности табачной вставки 1210, которые могут проходить вдоль внутренней поверхности корпуса 6b картриджа 74. Таким образом, ободковая бумага 1255 может обеспечивать жесткость табачной вставки 1210, обеспечивая возможность более легкой вставки табачной вставки 1210 в приемную область 1205. Алюминиевая фольга также может быть использована для вмещения табачного элемента 1250, и эта алюминиевая фольга может либо содержаться вместо ободковой бумаги 1255, либо в дополнение к ободковой бумаге 1255. В одном варианте осуществления фильтр 1220 может представлять собой ацетилцеллюлозный (CA) фильтр.

Общая методика:

Существует несколько факторов, которые влияют на общие рабочие характеристики устройства для вейпинга со вставкой. Некоторые из этих факторов включают, но без ограничения: 1) потерю пара из-за фильтрации пара, проходящего через табачный столбик, 2) эффективный нагрев табачного столбика вставки для высвобождения аромата, 3) избыточное нежелательное охлаждение пара из-за случайного теплообмена между паром и табаком или фильтром вставки, что может вызвать конденсацию ароматов, и 4) перепад давления пара, проходящего через вставку, который может создать нежелательное эффективное сопротивление втягиванию (RTD) для устройства для вейпинга.

Чтобы учесть вклад некоторых из этих факторов в общую эффективность устройства для вейпинга, иллюстративные варианты осуществления включают конфигурацию табачного столбика для вставки, которая может обеспечивать воздушный зазор между корпусом устройства для вейпинга и табачным столбиком. Конфигурация табачного столбика может позволять нагретому пару проходить полностью сквозь столбик с меньшим общим охлаждением, так что относительно более теплый пар может проникать полностью через табачный столбик и выходить из устройства для вейпинга при относительно более высокой температуре. Конфигурация столбика может обеспечивать относительно меньший фактический перепад давления для пара, проходящего через табачный столбик, снижая тем самым общее эффективное сопротивление втягиванию (RTD) для устройства для вейпинга.

Иллюстративные варианты осуществления, в которых используется конфигурация табачного столбика для вставок с улучшенной формой и геометрией табачного столбика, могут обеспечивать более короткий общий фактический путь для пара, проходящего через табак, что, следовательно, может приводить к следующим преимущественным факторам: 1) меньшей потере пара, 2) более низкому перепаду давления пара, проходящего через вставку, 3) относительно более высокой температуре на выходе (что может быть более преимущественным с точки зрения органолептических ощущений), 4) меньшей конденсации аромата, и 5) более равномерному нагреву табака, что может обеспечить более стабильное высвобождение аромата в течение фактического срока использования табачного столбика.

Конкретные варианты осуществления:

на фиг. 3А изображен картридж 70a для вейпинга с табачным элементом 2250 в негорючей табачной вставке 1000a для парения в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Этот картридж 70a может быть соединен с секцией питания, такой как секция 72 питания по фиг. 1. Элементы этого картриджа 70a, которые являются общими с элементами картриджа 70 по фиг. 1, не описаны в данном документе для краткости. Как показано на фиг. 3A, вставка 1000a может быть расположена во втором внешнем проходе 9b для воздуха. В качестве альтернативы, вставка 1000а вместо этого может быть расположена во внешнем проходе 9a для воздуха (или в картридже 70 может находиться более одной вставки 1000a, при этом вставка 1000a может, например, быть расположена как во внешнем проходе 9a для воздуха, так и во втором внешнем проходе 9b).

Вставка 1000a может содержать табачный элемент 2250, который не занимает полностью внутренний диаметр прохода, в котором находится табачный элемент 2250. То есть, может существовать зазор G1 между внешней поверхностью табачного элемента 2250 и внутренним диаметром корпуса 6b картриджа 1000a, при этом этот зазор G1 может существовать вдоль продольной длины табачного элемента 2250 (хотя зазор G1 может не быть постоянной глубиной вдоль продольной длины табачного элемента 2250) с целью обеспечения кругового воздушного пространства, способного распределять более равномерный поток пара через табачный элемент 2250. В одном варианте осуществления зазор G1 может сужаться до глубины, близкой к нулю (то есть, пренебрежимо малой или отсутствующей глубины), в месте соединения табачного элемента 2250 и фильтра 2260, при этом зазор G1 может быть большим или наибольшим на конце табачного элемента 2250, обращенного к нагревателю 14.

В одном варианте осуществления табачный элемент 2250 может иметь наибольший диаметр, равный приблизительно 6-10 миллиметров (в самой широкой части элемента 2250), при этом зазор G1 может быть толщиной приблизительно 2-4 миллиметра, если вставка 1000а находится внутри второго внешнего прохода 9b для воздуха картриджа 70а. В одном варианте осуществления толщина зазора G1 может составлять от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра табачного элемента 2250 (или от приблизительно 5 процентов до 40 процентов от линейной длины наибольшего диаметра фильтра 2260), либо по всей длине табачного элемента 2250, либо вдоль большей части длины табачного элемента 2250 (при этом зазор G1 необязательно может сужаться до пренебрежимо малого или отсутствующего зазора на конце табачного элемента 2250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 70а). Фильтр 2260 может иметь наибольший внешний диаметр, составляющий приблизительно 6-10 миллиметров, с диаметром отверстия (проходящего по длине фильтра 2260), который может составлять приблизительно 2-4 миллиметра.

Зазор G1 может позволять теплому пару подвергаться воздействию большей эффективной площади поверхности табачного элемента 2250. Зазор G1 может также позволить пару проходить меньшее среднее расстояние через табачный элемент 2250, приводя тем самым к тому, что относительно более теплый пар контактирует и проникает через больший объем табачного элемента 2250 для более эффективного смешивания, при этом средняя температура пара остается относительно более высокой на протяжении времени, в течение которого пар проходит через табачный элемент 2250. Зазор G1 может снижать перепад давления пара, который проходит через табачный элемент 2250, что, в свою очередь, может снизить эффективное сопротивление втягиванию (RTD) для картриджа 70а. Благодаря этой конфигурации табачного столбика 2250 возможно добиться меньшей потери пара из-за фильтрации пара через табачный столбик 2250 с увеличением тем самым количества табачного ароматизатора, добавленного в пар.

Табачный элемент 2250 может необязательно представлять собой сигарету или сигару или часть сигареты или сигары. В качестве примера, табачный элемент 2250 может представлять собой сигарету с фильтром, сигарету без фильтра, сигариллу, фильтр сигары с фильтром, сигару с фильтром или сигару без фильтра/сигариллу без фильтра, например. Однако иллюстративные варианты осуществления не ограничиваются этим.

Табачный элемент 2250 может быть соединен с фильтром 2260. Фильтр 2260 может, например, представлять собой ацетилцеллюлозный (СА) фильтр или фильтр в виде полой ацетилцеллюлозной трубки (HAT). Табачный элемент 2250 может быть соединен с фильтром 2260 с помощью адгезива 2270. Адгезив 2270 может представлять собой, например, один или оба из адгезивов на основе крахмала и декстрина или любой другой хорошо известный адгезив, который может быть подходящим для устройства для вейпинга. Адгезив 2270 может быть нанесен на одно или более мест между табачным элементом 2250 и фильтром 2260, или, в качестве альтернативы, адгезив 2270 может эффективно покрывать место соединения табачного элемента 2250 и фильтра 2260. Благодаря наличию зазора G1 одно или оба из ширины и диаметра фильтра 2260 могут быть больше одного или обоих из ширины и диаметра табачного элемента 2250 соответственно, так что фильтр 2260 может полностью заполнять проход для воздуха, в котором находится вставка 1000а. Другими словами, по меньшей мере одно из ширины и диаметра фильтра 2260 может полностью заполнять соответствующую ширину или диаметр корпуса 6b внутри второго внешнего прохода 9b для воздуха (или, в качестве альтернативы, по меньшей мере одно из ширины и диаметра фильтра 2260 может полностью заполнять соответствующую ширину или диаметр внутренней трубки 10 внутри внешнего прохода 9a для воздуха).

Ободковая бумага 2255 может перекрывать один или оба из фильтра 2260 и табачного элемента 2250. Ободковая бумага 2255 может, например, покрывать всю внешнюю поверхность вставки 1000a или только часть внешних поверхностей вставки 1000a. Ободковая бумага 2255 может представлять собой сигаретную бумагу с высокой проницаемостью или перфорированную бумагу, в качестве примера. Ободковая бумага 2255 может характеризоваться одним или обоими из плотности перфорации и размера перфорации, которые могут меняться в осевом направлении для обеспечения возможности равномерного распределения воздуха и большей степени использования табачного элемента. Ободковая бумага 2255 может обеспечивать общую жесткость вставки 1000a или части вставки 1000a. Алюминиевая фольга 2265 также может быть использована для того, чтобы содержать части вставки 1000а, и эта алюминиевая фольга 2265 может быть предусмотрена либо вместо ободковой бумаги 2255, либо в дополнение к ободковой бумаге 2255.

Вставка 1000а может быть или постоянно прикрепленной внутри картриджа 70а, или, в качестве альтернативы, вставка 1000а может быть съемной и сменной внутри картриджа 70а, при этом имеется возможность доступа к вставке 1000а путем извлечения вставки 8 на мундштучном конце из конца картриджа 70а.

На фиг. 3B изображен еще один картридж 74a для вейпинга с табачным элементом 2250 во вставке 1002a в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Этот картридж 74a может быть соединен с секцией питания, такой как секция 72 питания по фиг. 2. Элементы этого картриджа 74a, которые являются общими с элементами картриджа 74 по фиг. 2, не описаны в данном документе для краткости. Вставка 1002a может иметь такие же параметры и характеристики, что и вставка 1000a по фиг. 3A, за исключением различий, описанных в данном документе.

Вставка 1002а по фиг. 3B может быть расположена на конце картриджа 74а, при этом, таким образом, вставки 1002а могут занимать место вставки на мундштучном конце (например, вставки 8 на мундштучном конце по фиг. 3A). Может существовать зазор G2 между внешней поверхностью табачного элемента 2250 и внутренним диаметром корпуса 6b картриджа 74a, при этом этот зазор G2 может существовать вдоль продольной длины табачного элемента 2250 (хотя зазор G2 может не быть постоянной глубиной вдоль продольной длины табачного элемента 2250). В одном варианте осуществления зазор G2 может сужаться до отсутствующей глубины (то есть, пренебрежимо малой или отсутствующей глубины) в месте соединения табачного элемента 2250 и фильтра 2260, при этом зазор G2 может быть большим или наибольшим на конце табачного элемента 2250, обращенного к нагревателю 14. Зазор G2 может обладать теми же характеристиками, что и зазор G1, описанный выше.

Фильтр 2260 может содержать конец с углубленной (вогнутой) областью 2280, где конец табачного элемента 2250 может быть частично внедрен внутрь фильтра 2260 в месте соединения табачного элемента 2250 и фильтра 2260, чтобы обеспечить дополнительную устойчивость для вставки 1002a в целом (следует понимать, что вставка 1000a по фиг. 3A может также содержать этот признак). Таким образом, адгезив 2270 может быть использован для соединения табачного элемента 2250 с фильтром 2260, при этом адгезив 2270 может находиться в одном или более местах внутри углубленной области 2280 фильтра 2260, или, в качестве альтернативы, адгезив 2270 может фактически покрывать место соединения (внутри углубленной области 2280) табачного элемента 2250 и фильтра 2260. В качестве альтернативы углубленной области 2280 внутри фильтра 2260 место соединения табачного элемента 2250 и фильтра 2260 вставки 1002a может вместо этого представлять собой плоскую поверхность таким образом, что углубленная область 2280 не существует (делая тем самым место соединения табачного элемента 2250 и фильтра 2260 таким же, как и вставка 1000a по фиг. 3A).

Подобно вставке 1000a по фиг. 3A, вставка 1002a по фиг. 3B может быть расположена внутри внешнего прохода 9a для воздуха, а не второго внешнего прохода 9b для воздуха (или в картридже 74a могут быть расположены несколько вставок 1002a, при этом по меньшей мере одна вставка 1002a может находиться во внешнем проходе 9a, и по меньшей мере еще одна вставка 1002a может быть расположена во втором внешнем проходе 9b для воздуха).

На фиг. 4А изображен картридж 70b для вейпинга с табачным элементом 3250 в негорючей табачной вставке 1000b для парения в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Этот картридж 70b может быть соединен с секцией питания, такой как секция 72 питания по фиг. 1. Элементы этого картриджа 70b, которые являются общими с элементами картриджа 70 по фиг. 1, не описаны в данном документе для краткости. Описание и характеристики вставки 1000b, включая местоположение вставки 1000b внутри картриджа 70b, могут быть идентичны таковым для вставок 1000a и 1002a (описанным выше). Таким образом, в данном документе описаны только уникальные характеристики вставки 1000b. В частности, зазор между табачным элементом 3250 и внутренней поверхностью прохода, в котором находится табачная вставка 3250 (такой как зазор между табачным элементом 3250 и внутренней поверхностью корпуса 6b), может значительно изменяться вдоль продольной длины табачного элемента 3250. Конкретно табачный элемент 3250 может иметь форму конуса или иметь в некоторой степени коническую форму, при этом вид сбоку в разрезе табачного элемента 3250 может иметь слегка треугольную форму. В этом варианте осуществления передний дальний край табачного элемента 3250 (передний край, обращенный к нагревателю 14) может иметь относительно большой зазор G3, тогда как ближний край табачного элемента 3250 (край, контактирующий с фильтром 2260) может иметь относительно небольшой зазор G4. В одном варианте осуществления зазор G4 на ближнем крае может приближаться к нулю, так что зазор G4 может быть пренебрежимо малым или отсутствующим (подобно вставке 1002b, показанной на фиг. 4B).

В одном варианте осуществления табачный элемент 3250 может иметь наибольший диаметр, равный приблизительно 6-10 миллиметров (в самой широкой части элемента 3250), при этом зазор между внешней поверхностью элемента 3250 и корпусом 6b может сужаться до толщины, равной приблизительно 2-4 миллиметра (что обозначено зазором G4), если вставка 1000b находится внутри второго внешнего прохода 9b для воздуха картриджа 70a. В одном варианте осуществления толщина зазора G3/G4 может составлять от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра табачного элемента 3250 (или от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра фильтра 2260), при этом толщина может быть наименьшей на конце табачного элемента 3250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 70b (или зазор G3/G4 необязательно может сужаться до пренебрежимо малого или отсутствующего зазора на конце табачного элемента 3250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 70b). Фильтр 2260 может иметь наибольший внешний диаметр, составляющий приблизительно 6-10 миллиметров, с диаметром отверстия (проходящего по длине фильтра 2260), который может составлять приблизительно 2-4 миллиметра.

Подобно вставке 1002a (показана на фиг. 3B и описана выше), фильтр 2260 может необязательно иметь углубленную область, которая может улучшить устойчивость места соединения табачного элемента 3250 и фильтра 2260.

На фиг. 4B изображен еще один картридж 74b для вейпинга с табачным элементом 3250 во вставке 1002b в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Этот картридж 74b может быть соединен с секцией питания, такой как секция 72 питания по фиг. 2. Элементы этого картриджа 74b, которые являются общими с элементами картриджа 74 по фиг. 2, не описаны в данном документе для краткости. Описание и характеристики вставки 1002b, включая местоположение вставки 1002b внутри картриджа 74b, могут быть идентичны таковым для вставок 1000a и 1002a (описанным выше). Таким образом, в данном документе описаны только уникальные характеристики вставки 1002b. Как показано на фиг. 4B, табачный элемент 3250 может иметь коническую форму, так что передний дальний конец элемента 3250 может иметь относительно большой зазор G5 внутри корпуса 6b, при этом размер зазора может уменьшаться вдоль продольной длины табачного элемента 3250, так что ближний конец табачного элемента 3250 может достигать очень небольшого и пренебрежимо малого (отсутствующего) зазора в месте соединения табачного элемента 3250 и фильтра 2260. В качестве альтернативы, может существовать небольшой (не пренебрежимо малый) зазор на ближнем конце табачного элемента 3250 в месте соединения табачного элемента 3250 и фильтра 2260, так что табачный элемент 3250 вставки 1002b может быть выполнен таким же, как и табачный элемент 3250 вставки 1000b по фиг. 4A.

В одном варианте осуществления табачный элемент 3250 может иметь наибольший диаметр, равный приблизительно 6-10 миллиметров (в самой широкой части элемента 3250), при этом зазор G5 может сужаться до толщины, равной приблизительно 2-4 миллиметра, если вставка 1002b находится внутри второго внешнего прохода 9b для воздуха картриджа 74b. В одном варианте осуществления толщина зазора G5 может составлять от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра табачного элемента 3250 (или от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра фильтра 2260), при этом толщина может быть наименьшей на конце табачного элемента 3250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 74b (или зазор G5 необязательно может сужаться до пренебрежимо малого или отсутствующего зазора на конце табачного элемента 3250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 74b, как показано на фиг. 4В). Фильтр 2260 может иметь наибольший внешний диаметр, составляющий приблизительно 6-10 миллиметров, с диаметром отверстия (проходящего по длине фильтра 2260), который может составлять приблизительно 2-4 миллиметра.

На фиг. 5А изображен картридж 70c для вейпинга с табачным элементом 4250 в негорючей табачной вставке 1000c для парения в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Этот картридж 70c может быть соединен с секцией питания, такой как секция 72 питания по фиг. 1. Элементы этого картриджа 70c, которые являются общими с элементами картриджа 70 по фиг. 1, не описаны в данном документе для краткости. Описание и характеристики вставки 1000c, включая местоположение вставки 1000c внутри картриджа 70c, могут быть идентичны таковым для вставок 1000a и 1002a (описанным выше). Таким образом, в данном документе описаны только уникальные характеристики вставки 1000c. В частности, вставка 1000c может содержать табачный элемент 4250, который может иметь форму относительно тонкого табачного листа. Другими словами, табачный элемент 4250 может иметь прямоугольную, цилиндрическую, треугольную или коническую форму (или любую другую форму), которая может быть полой или относительно полой на внутренней стороне табачного элемента 4250. В одном варианте осуществления табачный элемент 4250 может иметь толщину, которая может составлять предпочтительно приблизительно 2-4 миллиметра (что может зависеть от общего размера картриджа).

Может существовать зазор G6 между внешней поверхностью табачного элемента 250 и проходом для пара, в котором находится вставка 1000c (при этом вставка 1000c может находиться во втором внешнем проходе 9b для воздуха или во внешнем проходе 9a для воздуха, или в варианте осуществления, где по меньшей мере одна вставка 1000c находится в обоих этих местоположениях). Вдоль продольной длины табачного элемента 4250 может существовать зазор G6, при этом этот зазор может быть или может не быть постоянным вдоль длины элемента 4250. В одном варианте осуществления зазор G6 может уменьшаться и становиться пренебрежимо малым или почти пренебрежимо малым возле ближнего конца табачного элемента 4250 (то есть, возле конца табачного элемента 4250, который контактирует с фильтром 2260).

В одном варианте осуществления табачный элемент 4250 может иметь наибольший диаметр, равный приблизительно 6-10 миллиметров (в самой широкой части элемента 4250), при этом зазор G6 может сужаться до толщины, равной приблизительно 2-4 миллиметра, если вставка 1000c находится внутри второго внешнего прохода 9b для воздуха картриджа 70c. В одном варианте осуществления толщина зазора G6 может составлять от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра табачного элемента 4250 (или от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра фильтра 2260) на конце табачного элемента 4250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 70c (или зазор G6 необязательно может сужаться до пренебрежимо малого или отсутствующего зазора на конце табачного элемента 4250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 70c). Фильтр 2260 может иметь наибольший внешний диаметр, составляющий приблизительно 6-10 миллиметров, с диаметром отверстия (проходящего по длине фильтра 2260), который может составлять приблизительно 2-4 миллиметра.

Адгезив 2270 может быть использован для соединения ближнего конца табачного элемента 4250 с фильтром 2260, при этом адгезив может быть нанесен или в местах, или, в качестве альтернативы, адгезив 2270 может быть нанесен на все контактные поверхности между табачным элементом 4250 и фильтром 2260. В альтернативном варианте осуществления фильтр 2260 может содержать углубленные области, идентичные углубленным областям 2280 вставки 1002c (показано на фиг. 5B), для повышения устойчивости вставки 1000c.

На фиг. 5В изображен еще один картридж 74c для вейпинга с табачным элементом 4250 в негорючей табачной вставке 1002c для парения в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Этот картридж 74c может быть соединен с секцией питания, такой как секция 72 питания по фиг. 2. Элементы этого картриджа 74c, которые являются общими с элементами картриджа 74 по фиг. 2, не описаны в данном документе для краткости. Описание и характеристики вставки 1002c, включая местоположение вставки 1002c внутри картриджа 74c, могут быть идентичны таковым для вставок 1000a и 1002a (описанным выше). Таким образом, в данном документе описаны только уникальные характеристики вставки 1002c. Как показано на фиг. 5B, вставка 1002c может содержать табачный элемент 4250, который может представлять собой тонкий лист (идентичный тонколистовой табачной вставке 4250 вставки 1000c, показанной на фиг. 5A), при этом фильтр 2260 может содержать углубленную область 2280, которая способна устойчиво удерживать вместе ближний конец табачного элемента 4250 и фильтр посредством адгезива 2270.

Подобно вставке 1000c (из фиг. 5A), зазор G7 вставки 1002c может быть или постоянным, или непостоянным зазором, который может существовать вдоль продольной длины табачного элемента 4250. В одном варианте осуществления зазор G7 может уменьшаться вдоль длины табачного элемента 4250, так что зазор G7 может уменьшаться до пренебрежимо малого или почти пренебрежимо малого зазора на ближнем конце табачного элемента 4250 (т. е. конце элемента 4250, который контактирует с фильтром 2260).

В одном варианте осуществления табачный элемент 4250 может иметь наибольший диаметр, равный приблизительно 6-10 миллиметров (в самой широкой части элемента 4250), при этом зазор G7 может сужаться до толщины, равной приблизительно 2-4 миллиметра, если вставка 1002c находится внутри второго внешнего прохода 9b для воздуха картриджа 74c. В одном варианте осуществления толщина зазора G7 может составлять от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра табачного элемента 4250 (или от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины наибольшего диаметра фильтра 2260) на конце табачного элемента 4250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 74c (или зазор G7 необязательно может сужаться до пренебрежимо малого или отсутствующего зазора на конце табачного элемента 4250, который ближе всего к выпускному отверстию картриджа 74c). Фильтр 2260 может иметь наибольший внешний диаметр, составляющий приблизительно 6-10 миллиметров, с диаметром отверстия (проходящего по длине фильтра 2260), который может составлять приблизительно 2-4 миллиметра.

Общая информация для иллюстративных конструктивных вариантов осуществления:

На основе рассмотрения конструктивных компонентов картриджей, описанных на фиг. 3A/B, 4A/B и 5A/B, следует понимать, что местоположение любой из вставок может быть расположено в любом месте между нагревателем 14 и ближним концом соответствующих картриджей (вне зависимости от того, имеет ли ближний конец картриджей вставку 8 на мундштучном конце или нет). Каждая из вставок может быть или прикрепленной внутри соответствующего картриджа, или, в качестве альтернативы, съемной и сменной внутри соответствующего картриджа. Кроме того, каждый из табачных элементов соответствующих вставок может быть необязательно углублен внутрь фильтра (как показано, например, на фиг. 3B и 5B), чтобы улучшить общую устойчивость каждой из вставок.

Кроме того, применительно к иллюстративным конструктивным вариантам осуществления, описанным выше, каждый из картриджей (изображенных на фиг. 3A/B, 4A/B и 5A/B) может быть или одноразовым, или перезаряжаемым и многоразовым. В случае, если картриджи являются перезаряжаемыми и многоразовыми, либо вставки внутри картриджей могут быть сменными, либо готовый состав для испарения внутри картриджей может быть перезаряжаемым, либо и то, и другое. В альтернативном варианте осуществления каждая из вставок картриджей может не содержать фильтра 2260.

Рабочие характеристики иллюстративных вариантов осуществления:

на фиг. 6 изображен температурный профиль устройства для вейпинга, которое может быть подобным устройству 60, показанному в конфигурации по фиг. 1. Как показано в профиле, нагретый пар протекает через внешний проход 9a для воздуха при относительно высоких температурах (примерно 200°C) и поступает во второй внешний проход 9b для воздуха, где пар затем контактирует с передней поверхностью 1150a табачного элемента 1150. По мере протекания нагретого пара через табачный элемент 1150 пар быстро переходит из сильно нагретой области 3000 табачного элемента 1150 (как показано белой областью на фиг. 6) в средне нагретую область 3002 табачного элемента 1150, а затем в слабо нагретую область 3004 элемента 1150. Другими словами, в конфигурации, такой как на фиг. 1, где корпус 1185 и табачный элемент 1150 негорючей табачной вставки 1000 для парения полностью занимают внутренний диаметр пути потока пара (в таком случае вставка 1000 полностью занимает внутренний диаметр второго внешнего прохода 9b для воздуха), нагретый пар, который протекает через вставку 1000, быстро охлаждается (до температур, близких к температуре окружающей среды), до того как нагретый пар сможет пройти полностью через всю длину вставки 1000. Этот профиль нагрева в сочетании со связанным значительным перепадом давления пара, проходящего через вставку 1000, может быть нежелательным из-за конфигурации вставки 1000.

На фиг. 7 изображен профиль скорости устройства для вейпинга с картриджем, подобным картриджу 70с по фиг. 3A, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Как изображено на этой фигуре, пар с относительно более высокой скоростью (изображенный в виде белых линий высокой плотности на фиг. 7) виден непосредственно над и под местоположением табачного элемента 2250 (т. е. внутри зазора G1), что, в свою очередь, вызывает равномерное распределение пара для проникновения через все внешние поверхности табачного элемента 2250. Это указывает на лучшую смешиваемость пара с табачным элементом 2250 вставки 1000a (при этом аналогичные эксплуатационные характеристики также наблюдались для других табачных элементов других вставок, которые описаны выше). Аналогичные результаты испытания профиля скорости также были найдены для вставок, показанных в иллюстративных вариантах осуществления, которые включены в фиг. 3B, 4A, 4B, 5A и 5B.

На фиг. 8 изображен температурный профиль устройства для вейпинга с картриджем, подобным картриджу 70с по фиг. 3A, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Как изображено на этой фигуре, температурный профиль резко отличается от профиля, показанного на фиг. 6 (описан выше). В частности, сильно нагретая область 4000 излучает вблизи значительно большей площади поверхности табачного элемента 2250 (по сравнению с фиг. 6), при этом средне нагретая область 4002 полностью проникает в большую объемную часть табачного элемента 2250, и слабо нагретая область 4004 не только полностью проникает в табачный элемент 2250, но также проходит до выпускного конца картриджа 70a. Это указывает на значительно большее смешивание относительно высоконагретого пара с табачным элементом 2250, поскольку форма геометрии табачного элемента 2250 позволяет нагретому пару проникать через весь табачный элемент 2250 вставки 1000a. Аналогичные результаты испытания температурного профиля также были найдены для вставок, показанных в иллюстративных вариантах осуществления, которые включены в фиг. 3B, 4A, 4B, 5A и 5B. Температурный профиль на фиг. 8 в сочетании с профилем скорости, показанным на фиг. 7, указывает на то, что улучшенная форма и геометрическая конфигурация табачных элементов 2250 во вставке 1000a (и аналогичным образом во вставках 1002a, 1000b, 1002b, 1000c и 1002c, как описано выше) обеспечивают более равномерный нагрев табака с более коротким средним путем потока пара через вставку 1000a, что приводит к меньшей потере пара, более низкому перепаду давления, более высоким температурам на выходе и более высокому уровню ароматизации пара.

Таким образом, были описаны иллюстративные варианты осуществления, и очевидно, что одни и те же примеры могут изменяться различным образом. Такие изменения не следует считать отступлением от предполагаемой сущности и объема иллюстративных вариантов осуществления, и все такие модификации, которые будут очевидны специалисту в данной области техники, предназначены для включения в объем приведенной ниже формулы изобретения.

1. Негорючая табачная вставка для парения, содержащая:

фильтр, имеющий первый диаметр; и

негорючий табачный элемент, первый конец которого контактирует с фильтром, при этом по меньшей мере одна первая часть табачного элемента имеет второй диаметр, который меньше первого диаметра фильтра,

причем табачный элемент имеет изменяющийся диаметр, и первый конец табачного элемента имеет третий диаметр.

2. Негорючая табачная вставка для парения по п. 1, в которой третий диаметр является наибольшим диаметром табачного элемента вдоль продольной длины табачного элемента.

3. Негорючая табачная вставка для парения по п. 2, в которой третий диаметр табачного элемента меньше, чем первый диаметр фильтра.

4. Негорючая табачная вставка для парения по п. 2, в которой третий диаметр табачного элемента равен первому диаметру фильтра.

5. Негорючая табачная вставка для парения по п. 2, в которой табачный элемент имеет коническую форму.

6. Негорючая табачная вставка для парения по любому из предыдущих пунктов, в которой первый конец табачного элемента присоединен к фильтру посредством адгезива, при этом адгезив представляет собой по меньшей мере одно из адгезива на основе крахмала и адгезива на основе декстрина.

7. Негорючая табачная вставка для парения по любому из предыдущих пунктов, в которой первый конец табачного элемента внедрен внутрь поверхности фильтра.

8. Негорючая табачная вставка для парения по любому из предыдущих пунктов, в которой табачный элемент содержит по меньшей мере одно из следующего: табачный лист, прессованный табак, табачные жилки, свернутый табак, восстановленный табак, наполнитель, табачные шарики, прессованный табачный стержень, формованный табак и табачный порошок.

9. Негорючая табачная вставка для парения по любому из предыдущих пунктов, в которой табачный элемент дополнительно содержит ароматизирующие элементы, при этом ароматизирующие элементы представляют собой одно из табачного ароматизатора и другого ароматизатора, который не является табачным ароматизатором.

10. Негорючая табачная вставка для парения по любому из предыдущих пунктов, в которой фильтр представляет собой одно из ацетилцеллюлозного (СА) фильтра и фильтра в виде полой ацетилцеллюлозной трубки (HAT).

11. Картридж, включающий в себя негорючую табачную вставку для парения и содержащий:

корпус;

резервуар внутри корпуса, выполненный с возможностью вмещения готового состава для испарения;

первую трубку, проходящую в продольном направлении внутри корпуса, при этом по меньшей мере одно из первой трубки и корпуса по меньшей мере частично образует проход для воздуха;

фитиль, сообщающийся с по меньшей мере одной первой частью прохода для воздуха, причем дальние концы фитиля сообщаются с резервуаром;

нагреватель, выполненный с возможностью испарения готового состава для испарения, который сообщается с нагревателем посредством фитиля; и

негорючую табачную вставку для парения, расположенную в по меньшей мере одной второй части прохода для воздуха, при этом негорючая табачная вставка для парения выполнена с возможностью обеспечения прохождения пара, генерируемого нагревателем, через негорючую табачную вставку для парения перед выпуском из картриджа, причем негорючая табачная вставка для парения содержит:

фильтр, имеющий первый диаметр, и

негорючий табачный элемент, первый конец которого контактирует с фильтром, при этом по меньшей мере одна первая часть табачного элемента имеет второй диаметр, который меньше первого диаметра фильтра.

12. Картридж по п. 11, в котором первый диаметр фильтра негорючей табачной вставки для парения заполняет диаметр по меньшей мере одной второй части прохода для воздуха, причем имеется кольцевой зазор между по меньшей мере частью внешней поверхности табачного элемента негорючей табачной вставки для парения и по меньшей мере одной второй частью прохода для воздуха вдоль по меньшей мере части продольной длины табачного элемента.

13. Картридж по п. 12, в котором вдоль продольной длины табачного элемента имеется кольцевой зазор.

14. Картридж по п. 12 или 13, в котором кольцевой зазор изменяется по толщине вдоль продольной длины табачного элемента.

15. Картридж по любому из пп. 11-14, в котором кольцевой зазор имеет толщину, составляющую от приблизительно 5 процентов до 40 процентов линейной длины первого диаметра фильтра.

16. Картридж по любому из пп. 11-15, в котором нагреватель выполнен с возможностью теплового сообщения с табачным элементом для нагревания по меньшей мере части табачного элемента.

17. Негорючая табачная вставка для парения, содержащая:

фильтр, имеющий первую ширину поперечного сечения; и

негорючий табачный элемент, первый конец которого контактирует с фильтром, при этом по меньшей мере одна первая часть табачного элемента имеет вторую ширину поперечного сечения, которая меньше первой ширины поперечного сечения фильтра,

причем табачный элемент имеет изменяющийся диаметр, и первый конец табачного элемента имеет третий диаметр.