Грязеотталкивающее, теплоотражающее покрытие для устройства, генерирующего аэрозоль
Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательную камеру, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Внутренняя стенка нагревательной камеры содержит покрытие. Это покрытие содержит связующий материал и металлические частицы, включенные в связующий материал. Альтернативно покрытие содержит металлический сплав. Покрытие выполнено теплоотражающим и грязеотталкивающим, что позволяет снизить тепловые потери и уменьшить или предотвратить прилипание остатков субстрата, генерирующего аэрозоль к внутренней стенке нагревательной камеры. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, для генерирования вдыхаемого аэрозоля. Известны устройства, генерирующие аэрозоль, которые нагревают, но не сжигают субстрат, генерирующий аэрозоль, такой как табак. Эти устройства нагревают субстрат, генерирующий аэрозоль, до достаточно высокой температуры для создания аэрозоля для вдыхания пользователем.
Эти устройства, генерирующие аэрозоль, обычно содержат нагревательную камеру, при этом нагревательный элемент размещен внутри нагревательной камеры. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть вставлено в нагревательную камеру и нагрето нагревательным элементом. Нагревательный элемент обычно выполнен в виде нагревательного штыря и проникает в субстрат, генерирующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие вставлено в нагревательную камеру. Такие устройства, генерирующие аэрозоль, обычно получают питание от источников с ограниченной энергоемкостью, таких как батареи. Обычные устройства, генерирующие аэрозоль, также имеют ограниченный размер и вес, поскольку они, как правило, портативны. Следовательно, время работы таких устройств, генерирующих аэрозоль, обычно ограничивается емкостью батареи в пределах ограничений по размеру конструкции. Обычно время работы дополнительно сокращается за счет потерь тепла из нагревательной камеры во время работы.
Таким образом, чтобы свести к максимуму время работы таких устройств, генерирующих аэрозоль, необходимо уменьшить потери тепла.
Часто аэрозоли, генерируемые такими устройствами, генерирующими аэрозоль, конденсируются на внутренней стенке нагревательной камеры. Остатки субстрата, генерирующего аэрозоль, могут прилипать к внутренней стенке нагревательной камеры. Это может привести к нежелательным отложениям субстрата, генерирующего аэрозоль, на внутренней стенке нагревательной камеры.
Следовательно, также желательно предоставить устройство, генерирующее аэрозоль, которое менее склонно к образованию отложений субстрата, генерирующего аэрозоль, и которое легче чистить.
Для достижения этой и других целей в настоящем изобретении предложено устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательную камеру, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Внутренняя стенка нагревательной камеры содержит покрытие. Покрытие содержит связующий материал и металлические частицы, включенные в связующий материал. Альтернативно покрытие содержит металлический сплав. Покрытие может быть выполнено теплоотражающим и грязеотталкивающим.
За счет предоставления нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль, с теплоотражающим и грязеотталкивающим покрытием, могут быть улучшены некоторые признаки устройства, генерирующего аэрозоль. Во время работы на стенках нагревательной камеры могут налипать отложения аэрозоля. Грязеотталкивающее свойство покрытия может предотвращать или снижать появление нежелательных остатков на поверхности покрытия. Кроме того, эффективность очистки нагревательной камеры может быть повышена, поскольку отложения не будут сильно приклеиваться к грязеотталкивающей поверхности. Следовательно, теплоотражающие свойства покрытия будут сохраняться дольше, так как покрытие не будет покрыто нежелательными остатками.
Благодаря теплоотражающему свойству покрытия излучение, генерируемое устройством, более эффективно отражается внутри камеры. Следовательно, во время работы устройства снижаются тепловые потери. Кроме того, отражение излучения внутри камеры обеспечит возможность более равномерного распределения тепла в изделии, генерирующем аэрозоль. Это может привести к более быстрому времени нагрева и более эффективному нагреву, а также к меньшему потреблению энергии.
Теплоотражающее и грязеотталкивающее покрытие может содержать связующий материал и металлические частицы, включенные в связующий материал. Связующий материал может покрывать внутреннюю стенку нагревательной камеры. Металлические частицы по существу окружены связующим материалом. Связующий материал фиксирует положение металлических частиц относительно друг друга к внутренней стенке нагревательной камеры и к связующему материалу. Связующий материал приклеивается к внутренней стенке нагревательной камеры.
Внутренняя стенка нагревательной камеры предпочтительно представляет собой стенку, охватывающую наружную окружность нагревательной камеры. Нагревательная камера предпочтительно имеет цилиндрическую форму. Нагревательная камера предпочтительно имеет полую трубчатую форму. Нагревательная камера предпочтительно имеет основание. Основание может быть частью внутренней стенки. Нагревательная камера предпочтительно содержит отверстие, в которое может быть вставлено изделие, генерирующее аэрозоль. Отверстие предпочтительно не является частью внутренней стенки.
Грязеотталкивающее и теплоотражающее покрытие может быть нанесено на внутреннюю стенку нагревательной камеры, например, посредством осаждения паровой фазы, термического напыления, плазменного напыления, физического или химического осаждения паровой фазы, электролитического осаждения, процесса многослойного осаждения, процессов порошкового покрытия, нанесения покрытия погружением или пленочного покрытия. Предоставление грязеотталкивающего и теплоотражающего материала в качестве покрытия облегчает нанесение материала. Во время изготовления покрытие может быть нанесено на боковую стенку нагревательной камеры.
Предпочтительно теплоотражающее и грязеотталкивающее покрытие внутренней стенки нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль, состоит из связующего материала и металлических частиц, включенных в связующий материал, или покрытие состоит из металлического сплава.
Теплоотражающее и грязеотталкивающее покрытие может содержать поверхностную наноструктуру. Наноструктура предоставляет поверхность с повышенной шероховатостью поверхности по сравнению с поверхностью без такой наноструктуры. Наноструктура может приводить к повышенной гидрофобности поверхности, на что указывают, например, увеличенные значения угла контакта. Наноструктура может быть достигнута путем добавления наночастиц к связующему материалу или комбинирования связующего материала с текстурированной поверхностью с последующей химической модификацией. Кроме того, наноструктура может быть достигнута, например, путем добавления стекловидных флюсов, адгезии наночастиц, обработки с использованием золь-гель технологии, процесса горячего осевого перемещения, термического плазменного напыления, биоинженерной самосборки (выращивание диатомей) или травления. Повышенная гидрофобность покрытия, возникающая из-за наноструктуры, указывает на повышенную эффективность очистки и уменьшение осаждения субстрата, генерирующего аэрозоль, на поверхности.
Связующий материал теплоотражающего и грязеотталкивающего покрытия может представлять собой полимерный материал или эмалевую фритту. Предпочтительно такой полимерный материал имеет низкое поверхностное натяжение, например, менее 40 миллиньютон на метр при 20°C. Покрытия, обладающие более низким поверхностным натяжением, обладают большей гидрофобностью.
Предпочтительно полимерный материал содержит полимеры акрила, амида, имида, карбоната, диена, сложного полиэфира, простого эфира, фторуглерода, олефина, стирола, винилацеталя, винилхлорида, винилиденхлорида, сложного винилового эфира, простого винилового эфира, винилкетона, винилпиридина и винилпирролидона.
Связующее может содержать непрозрачный полимерный или эмалевый материал, если металлические частицы расположены на поверхности связующего или рядом с ней, обращенной к внутренней части нагревательной камеры. Термин «рядом» означает, что более 50%, предпочтительно более 70%, более предпочтительно более 90% металлических частиц расположены ближе к поверхности покрытия, обращенной к внутренней части нагревательной камеры, чем к поверхности покрытия, обращенной к внутренней стенке нагревательной камеры.
Связующее может быть выполнено термически стабильным, так что плавление связующего предотвращается во время работы нагревательного элемента.
Грязеотталкивающее и теплоотражающее покрытие может быть выполнено с возможностью по меньшей мере частично отражать инфракрасное излучение. Металлические частицы теплоотражающего и грязеотталкивающего покрытия могут содержать металл, выбранный из группы, состоящей из алюминия, меди, золота, серебра, их сплавов или их комбинаций. Альтернативно могут быть использованы частицы оксидов металлов, таких как оксиды титана, железа, кобальта и их смеси. Могут быть применены другие металлы, отражающие инфракрасное излучение. Предпочтительно частицы располагают на поверхности теплоотражающего покрытия, обращенной к внутренней части нагревательной камеры, или рядом с ней, чтобы повысить эффективность отражения излучения. При необходимости, металлические частицы могут содержать частицы, которые поглощают инфракрасное излучение так, что инфракрасное излучение преобразуется в тепло внутри покрытия, которое перемещается через покрытие за счет проводимости.
Теплоотражающее и грязеотталкивающее покрытие может быть выполнено устойчивым к царапинам, чтобы предотвратить повреждение покрытия во время вставки и удаления изделия, генерирующего аэрозоль.
Теплоотражающее и грязеотталкивающее покрытие может содержать металлический сплав со свойствами, не допускающими прилипания. Примерами таких металлических сплавов являются бор-алюминий-магний, никель-хром-хромовый карбид, никель-алюминий-молибден, алюминий-медь-железо, алюминий-медь-железо-хром, а также сплавы на основе титана и хрома. Покрытие может содержать несколько слоев металлических сплавов. Предпочтительно покрытие содержит один слой никель-алюминий-молибдена. Альтернативно покрытие может содержать слой никель-хром-хромового карбида и слой никель-алюминий-молибдена. Слой никель-алюминий-молибдена может покрывать внутреннюю стенку нагревательной камеры, и слой никель-хром-хромового карбида может покрывать слой никель-алюминий-молибдена так, что слой никель-хром-хромового карбида обращен к внутренней стороне нагревательной камеры. Покрытие может содержать несколько слоев, состоящих из сплавов на основе титана и хрома. Покрытие может содержать слой квазикристаллической структуры, содержащий сплав алюминий-медь-железо (Al-Cu-Fe) или алюминий-медь-железо-хром (Al-Cu-Fe-Cr).
Нагревательный элемент может быть расположен по центру вдоль продольной оси нагревательной камеры. Нагревательный элемент может быть выполнен в виде штыря или пластины. Штырь или пластина выполнена с возможностью проникания в субстрат, генерирующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, во время вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру. Нагревательный элемент может также быть предоставлен в виде внешнего нагревателя, окружающего нагревательную камеру.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать дополнительные компоненты, такие как элемент управления и батарея. Батарея может быть выполнена с возможностью подачи электропитания на нагревательный элемент для работы нагревательного элемента. Элемент управления может быть выполнен с возможностью управления потоком электроэнергии из батареи к нагревательному элементу.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу изготовления устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара, при этом способ включает следующие этапы, на которых:
обеспечивают нагревательную камеру, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль,
наносят покрытие на внутреннюю стенку нагревательной камеры, при этом покрытие содержит связующий материал и металлические частицы, включенные в связующий материал, или покрытие содержит металлический сплав, и при этом покрытие может быть выполнено теплоотражающим и грязеотталкивающим.
В контексте этого документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, для удобства может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль, или курительного изделия.
В контексте этого документа термины «изделие, генерирующее аэрозоль» означают изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное изделие, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый в легкие пользователя через рот пользователя. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Курительное изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табак, называется табачной палочкой.
Часть нагревательного элемента, которая находится в контакте с субстратом, образующим аэрозоль, нагревается в результате прохождения электрического тока через нагревательный элемент. Ток подается от батареи. В одном варианте осуществления эта часть нагревательного элемента выполнена с возможностью достижения температуры от приблизительно 300°C до приблизительно 550°C при использовании. Предпочтительно нагревательный элемент выполнен с возможностью достижения температуры от приблизительно 320°C до приблизительно 350°C.
В контексте этого документа «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой часть изделия, генерирующего аэрозоль, например часть курительного изделия. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное изделие, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, с генерированием аэрозоля, который может непосредственно вдыхаться в легкие пользователя через рот пользователя. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой держатель.
Устройство предпочтительно представляет собой портативное или удерживаемое рукой устройство, которое удобно держать между пальцами одной руки. Устройство может иметь по существу цилиндрическую форму и имеет длину от 70 до 120 мм. Максимальный диаметр устройства предпочтительно составляет от 10 до 20 мм. В одном варианте осуществления устройство имеет многоугольное поперечное сечение и содержит выступающую кнопку, образованную на одной поверхности. В этом варианте осуществления диаметр устройства составляет от 12,7 до 13,65 мм при измерении от плоской поверхности до противоположной плоской поверхности; от 13,4 до 14,2 мм при измерении от кромки до противоположной кромки (т. е. от линии пересечения двух поверхностей на одной стороне устройства до соответствующей линии пересечения на другой стороне), и от 14,2 до 15 мм при измерении от вершины кнопки до противоположной нижней плоской поверхности.
Устройство может представлять собой электрически нагреваемое курительное устройство.
Устройство может содержать другие нагреватели. Например, устройство может содержать внешний нагреватель, расположенный по периметру полости. Внешний нагреватель может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагреватель может иметь форму одной или более гибких листов нагревательной фольги на диэлектрической подложке, например из полиимида. Гибким листам нагревательной фольги может быть придана форма, соответствующая периметру полости. Альтернативно внешний нагреватель может иметь форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна или может быть образован с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на субстрате подходящей формы. Внешний нагреватель может быть также образован с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть сформован в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Внешний нагреватель, образованный таким способом, может быть использован как для нагрева, так и для отслеживания температуры внешнего нагревателя во время работы.
Блок питания может представлять собой любой подходящий блок питания, например, источник напряжения постоянного тока, такой как батарея. В одном варианте осуществления блок питания представляет собой литий-ионную батарею. Альтернативно блок питания может представлять собой никель-металл-гидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею.
Элемент управления может представлять собой обычный переключатель. Альтернативно элемент управления может представлять собой электрическую схему и может содержать один или более микропроцессоров или микроконтроллеров.
В другом аспекте настоящего изобретения предоставлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с представленным выше описанием, и одно или более изделий, образующих аэрозоль, выполненных с возможностью размещения в полости устройства, генерирующего аэрозоль.
Во время работы изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, может частично содержаться в устройстве, генерирующем аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Субстрат, образующий аэрозоль, также может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать заглушку фильтра. Заглушка фильтра может быть расположена на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Заглушка фильтра может представлять собой ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. Заглушка фильтра в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 мм, однако может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм.
В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр приблизительно 7,2 мм. Кроме того, субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 мм. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 12 мм. Кроме того, диаметр субстрата, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать наружную бумажную обертку. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать перегородку между субстратом, образующим аэрозоль, и заглушкой фильтра. Перегородка может иметь размер приблизительно 18 мм, но может иметь размер в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 25 мм.
Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать вещество для образования аэрозоля, которое способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или более из: порошка, гранул, шариков, кусочков, тонких трубок, полосок или листов, содержащих одно или более из: травяных листьев, табачных листьев, фрагментов табачных жилок, восстановленного табака, гомогенизированного табака, экструдированного табака, табачного формованного листа и расширенного табака. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящей емкости или картридже. Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, предназначенные для высвобождения при нагреве субстрата. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.
В контексте этого документа термин «гомогенизированный табак» относится к материалу, образованному в результате агломерирования табака в виде частиц. Гомогенизированный табак может иметь форму листа. Содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять более 5% в пересчете на сухой вес. Альтернативно содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять от 5% до 30% по сухому весу. Листы гомогенизированного табачного материала могут быть образованы путем агломерирования сыпучего табака, полученного путем помола или иного комбинирования одного или обоих из пластинки табачного листа и стеблей табачного листа. Альтернативно или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более из табачной пыли, табачной мелочи и других сыпучих табачных побочных продуктов, образующихся, например, при обработке, перемещении и отгрузке табака. Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более внутренних связующих, т. е. табачных эндогенных связующих, одно или более внешних связующих, т.е. табачных экзогенных связующих, или их сочетание, чтобы способствовать агломерированию сыпучего табака; альтернативно или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их сочетания.
Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен на термически стабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, кусочков, тонких трубок, полосок или листов. Альтернативно носитель может представлять собой трубчатый носитель, имеющий тонкий слой твердого субстрата, осажденного на его внутреннюю поверхность, или на его наружную поверхность, или как на его внутреннюю, так и наружную поверхности. Такой трубчатый носитель может быть образован, например, из бумаги или бумагообразного материала, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками, или перфорированной металлической фольги, или любой другой термически стабильной полимерной матрицы.
В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте этого документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано, по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Это преимущественно упрощает сбор гофрированного листа гомогенизированного табачного материала с образованием субстрата, образующего аэрозоль. Однако следует иметь в виду, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в изделие, генерирующее аэрозоль, могут альтернативно или дополнительно иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, было собрано. В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный лист гомогенизированного табачного материала, который по существу равномерно текстурирован по существу по всей поверхности. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий множество по существу параллельных складок или гофров, которые по существу равномерно разнесены по ширине листа.
Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть осажден на поверхность носителя в виде, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть осажден на всю поверхность носителя или альтернативно может быть осажден в виде узора с целью обеспечения неоднородной доставки вкусоароматической добавки во время применения.
Система, генерирующая аэрозоль, представляет собой комбинацию устройства, генерирующего аэрозоль, и одного или более изделий, генерирующих аэрозоль, для использования с устройством. Однако система, генерирующая аэрозоль, может содержать дополнительные компоненты, такие как, например, зарядный блок для перезарядки встроенного электрического блока питания в электрическом или использующем электричество устройстве, генерирующем аэрозоль.
Настоящее изобретение будет также описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
На фиг. 1 показан вид в поперечном сечении нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, в котором покрытие содержит связующий материал и металлические частицы.
На фиг. 2 показан вид в поперечном сечении нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль, в котором покрытие содержит поверхностную наноструктуру.
На фиг. 3 показан вид в поперечном сечении нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль, в котором покрытие состоит из металлического сплава.
На фиг. 1 показан вид в поперечном сечении нагревательной камеры 10 устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Изделие 14, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, вставляют в нагревательную камеру 10. Нагревательный элемент 12 в форме пластины проникает в изделие 14, генерирующее аэрозоль. Внутренняя стенка 16 нагревательной камеры 10 покрыта грязеотталкивающим и теплоотражающим покрытием 18. Покрытие 18 содержит связующий материал 20 и металлические частицы 22, включенные в связующий материал 20. Связующий материал 20 может содержать полимерный материал или эмалевую фритту.
Нагревательный элемент 12 выполнен с возможностью нагрева субстрата, генерирующего аэрозоль, содержащегося в изделии 14, генерирующем аэрозоль, для генерирования вдыхаемого аэрозоля. Грязеотталкивающее и теплоотражающее покрытие 18 по меньшей мере частично отражает тепло, излучаемое нагревательным элементом 12 и не полностью поглощаемое изделием 14, генерирующим аэрозоль. Таким образом, тепло по меньшей мере частично отражается обратно от внутренней стенки 16 нагревательной камеры 10 к изделию 14, генерирующему аэрозоль.
Грязеотталкивающее и теплоотражающее покрытие 18 выполнено с возможностью уменьшения или предотвращения прилипания остатков субстрата, генерирующего аэрозоль, к внутренней стенке 16 нагревательной камеры 10. В частности, во время вставки и удаления изделий 14, генерирующих аэрозоль, образование остатков субстрата на поверхности внутренней стенки 16 уменьшается.
На фиг. 2 показана поверхностная наноструктура 24 грязеотталкивающего и теплоотражающего покрытия 18, покрывающего нагревательную камеру 10. Поверхностная наноструктура 24 повышает гидрофобность покрытия. Поверхностная наноструктура 24 выполнена с возможностью уменьшения прилипания остатков субстрата, генерирующего аэрозоль, к поверхности внутренней стенки 16 нагревательной камеры 10. Поверхностная наноструктура 24 имеет форму нановыступов на поверхности грязеотталкивающего и теплоотражающего покрытия 18.
На фиг. 3 показано грязеотталкивающее и теплоотражающее покрытие 18, состоящее из металлического сплава 26. Металлический сплав 26 содержит поверхностную наноструктуру 28 на поверхности покрытия 18, обращенной к внутренней части нагревательной камеры 10. Поверхностная наноструктура 28 увеличивает гидрофобность покрытия 18 так, что покрытие обладает улучшенными грязеотталкивающими свойствами.
1. Устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательную камеру, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, при этом внутренняя стенка нагревательной камеры содержит покрытие, причем покрытие содержит связующий материал и металлические частицы, включенные в связующий материал, или покрытие содержит металлический сплав, и при этом покрытие выполнено теплоотражающим и грязеотталкивающим.
2. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, отличающееся тем, что покрытие состоит из связующего материала и металлических частиц, включенных в связующий материал, или покрытие состоит из металлического сплава.
3. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1 или 2, отличающееся тем, что покрытие содержит наноструктуру на поверхности покрытия, обращенной к внутренней части нагревательной камеры, при этом наноструктура выполнена с возможностью увеличения гидрофобности поверхности.
4. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что связующий материал содержит полимерный материал.
5. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 4, отличающееся тем, что полимерный материал имеет низкое поверхностное натяжение.
6. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 4 или 5, отличающееся тем, что полимерный материал содержит одно или более из полимеров акрила, амида, имида, карбоната, диена, сложного полиэфира, простого эфира, фторуглерода, олефина, стирола, винилацеталя, винилхлорида, винилиденхлорида, сложного винилового эфира, простого винилового эфира, винилкетона, винилпиридина и винилпирролидона.
7. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что связующий материал выполнен в виде эмалевой фритты.
8. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что металлические частицы содержат одно или более из алюминия, меди, золота, серебра или их сплавов.
9. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что металлические частицы расположены рядом с поверхностью покрытия, обращенной к внутренней части нагревательной камеры.
10. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1 или 2, отличающееся тем, что металлический сплав содержит одно или более из бор-алюминий-магния, никель-хром-хромового карбида, никель-алюминий-молибдена, алюминий-медь-железа, алюминий-медь-железо-хрома и сплавов на основе титана и хрома.
11. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, 2 или 10, отличающееся тем, что покрытие содержит один слой или несколько слоев металлических сплавов.
12. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 11, отличающееся тем, что покрытие состоит из одного слоя никель-алюминий-молибдена.
13. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 11, отличающееся тем, что покрытие состоит из одного слоя квазикристаллической структуры, содержащего сплав алюминий-медь-железо или алюминий-медь-железо-хром.
14. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 11, отличающееся тем, что покрытие состоит из слоя никель-хром-хромового карбида и слоя никель-алюминий-молибдена, при этом слой никель-алюминий-молибдена расположен непосредственно на внутренней стенке нагревательной камеры, а слой никель-хром-хромового карбида расположен обращенным к внутренней части нагревательной камеры.
15. Способ изготовления устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара, при этом способ включает следующие этапы, на которых:
обеспечивают нагревательную камеру, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль,
наносят покрытие на внутреннюю стенку нагревательной камеры, при этом покрытие содержит связующий материал и металлические частицы, включенные в связующий материал, или покрытие содержит металлический сплав, и при этом покрытие выполнено теплоотражающим и грязеотталкивающим.
