Генерирующая аэрозоль система и картридж для нее
Группа изобреетний относится к курительным изделиям. Картридж для генерирующего аэрозоль устройства содержит первую полость, заключающую в себе источник никотина, и вторую полость, заключающую в себе источник летучего соединения для улучшения доставки. Первая и вторая полости образуют внутреннее пространство между полостями и наружной периферией полостей. Картридж включает сусцептор, содержащий один или более сусцепторных элементов и расположенный таким образом, что он частично находится во внутреннем пространстве между полостями и частично находится в наружной периферии полостей, представляющей собой пространство между стенками полости и стенками картриджа. Обеспечивается возможность более равномерного нагрева и доставки никотина. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.
Настоящее изобретение относится к генерирующей аэрозоль системе, содержащей генерирующее аэрозоль устройство и картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат в жидкой форме. В частности, генерирующий аэрозоль субстрат содержит источник никотина и источник летучего соединения для улучшения доставки, предназначенные для генерирования аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли.
Известные картриджи обычно содержат две полости. Одна полость заключает в себе источник никотина, в то время как другая полость заключает в себе летучее соединение для улучшения доставки, например молочную кислоту. Источник никотина и/или летучее соединение для улучшения доставки могут переноситься с помощью несущего материала.
Известные генерирующие аэрозоль устройства обычно содержат источник питания, который подает мощность на электрический нагреватель. Нагреватель может содержать, например, резистивный нагревательный элемент или сусцептор. Нагреватель обычно обеспечен в устройстве или в картридже и расположен вплотную к картриджу или внутри картриджа для нагрева содержимого указанных полостей и, таким образом, генерирования аэрозоля.
В известных устройствах нагрев картриджа может быть неравномерным. Это приводит к тому, что соединения, заключенные в картридже, также нагреваются неравномерно. Следовательно, доставка никотина также будет неравномерной в течение последовательных затяжек, при сравнительно большой разности между первой и последней затяжками; например, последняя затяжка может содержать более чем в пять раз большее количество никотина, чем количество никотина, содержащееся в первой затяжке. Это, в свою очередь, приводит к неудовлетворительным ощущениям у пользователя, особенно в течение первых нескольких затяжек.
Например, WO 2017129615 описывает узел картриджа для использования в генерирующей аэрозоль системе. Этот узел картриджа содержит собственно картридж, имеющий первую выемку, в которой позиционирован источник никотина, вторую выемку, в которой позиционирован источник кислоты, и нагревательный модуль, позиционированный между первой и второй выемками. WO 2017129615 A1 раскрывает, что сусцептор может быть заключен в нагревательный модуль.
Желательно создать картридж, который обеспечивал бы возможность более равномерного нагрева хранящихся в нем соединений и, следовательно, также возможность более равномерной доставки никотина с точки зрения стабильности выхода никотина за одну затяжку.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложен картридж для генерирующего аэрозоль устройства. Картридж содержит первую полость, заключающую в себе источник никотина, и вторую полость, заключающую в себе источник молочной кислоты, причем первая полость и вторая полость образуют внутреннее пространство между полостями и наружной периферией полостей. Картридж также содержит сусцептор, содержащий один или более сусцепторных элементов и расположенный таким образом, что он частично находится во внутреннем пространстве между указанными полостями, и частично - в наружной периферии указанных полостей, представляющей собой пространство между стенками полостей и стенками картриджа.
Благодаря картриджу согласно первому аспекту настоящего изобретения, обеспечивается более равномерный нагрев картриджа, указанных полостей или источника никотина и источника молочной кислоты, что приводит к улучшению равномерности доставки никотина с точки зрения стабильности выхода никотина за одну затяжку. Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже; различные признаки или же все признаки могут комбинироваться надлежащим образом.
В контексте данного документа термин «внутреннее пространство между полостями» обозначает пространство, которое образовано между смежными стенками полостей, когда полости обеспечены смежно друг с другом.
Внутреннее пространство может быть определено как пространство внутри картриджа и между указанными полостями, в котором сусцепторный элемент может быть размещен таким образом, чтобы расстояние между сусцепторным элементом и стенкой первого картриджа, ограничивающей внутреннее пространство, было равно расстоянию между сусцепторным элементом и стенкой второго картриджа, ограничивающей внутреннее пространство. Сами по себе полости не рассматриваются как внутреннее пространство. Сусцепторный элемент может быть плоским или криволинейным.
Если смежные стенки полости являются плоскими, а полости имеют прямоугольную форму, то внутреннее пространство между полостями может представлять собой пространство, образованное между смежными стенками. Внутреннее пространство между полостями может представлять собой пространство, ограниченное смежными стенками полостей.
Если по меньшей мере одна из смежных стенок имеет форму, которая является криволинейной или иным образом изогнутой, и стенка, смежная с внутренним пространством, является выпуклой, то внутреннее пространство между полостями может быть образовано прямоугольником или прямоугольниками, окруженными по периферии криволинейной или изогнутой стенкой или стенками.
Если полости смещены, то внутреннее пространство между полостями может быть образовано между перекрывающимися частями полостей или между смежными стенками двух полостей.
В случае полостей с по существу круглым, овальным или эллиптическим поперечным сечением, расположенных рядом друг с другом таким образом, что их продольные оси параллельны, внутреннее пространство может быть образовано следующим образом. Средняя точка между полостями лежит посередине самой короткой линии, соединяющей стенки первой полости и второй полости соответственно. Внутреннее пространство может быть определено как пространство, которое по размеру меньше или равно радиальному расстоянию от средней точки вдоль параллельных осей, и которое не лежит внутри одной из полостей.
В целом, внутреннее пространство может быть определено следующим образом. Картридж и полости образуют продольную ось вдоль длины картриджа или полостей, первую поперечную ось, задающую ширину картриджа или полостей, и вторую поперечную ось, задающую глубину картриджа или полостей. Полости могут быть расположены рядом друг с другом таким образом, чтобы их продольные оси были параллельны и их первые поперечные оси были параллельны или по существу параллельны. Средняя точка между полостями лежит посередине самой короткой линии, соединяющей стенки первой полости и второй полости соответственно. Имеет место по меньшей мере одна средняя точка, но может иметь место более чем одна средняя точка. Например, если полости имеют параллельные продольные оси, то средняя точка между двумя полостями может представлять собой линию, проходящую параллельно продольным осям обеих полостей. Внутреннее пространство может быть определено как пространство, которое меньше или равно по размеру расстоянию по ширине от средней точки вдоль первой поперечной оси, и которое не лежит внутри одной из полостей.
Длина внутреннего пространства между полостями может составлять по меньшей мере 50%, по меньшей мере 80% или 100% от длины картриджа. Ширина внутреннего пространства в первом поперечном направлении между полостями может составлять по меньшей мере 50%, по меньшей мере 80% или 100% от ширины картриджа в первом поперечном направлении.
В контексте данного документа термин «наружная периферия полостей» обозначает пространство вокруг полостей, которое не является внутренним пространством. Наружная периферия образована как пространство между стенками полости и стенками картриджа. Сусцептор, частично расположенный в наружной периферии полостей, не проходит ни до стенок полости, ни до стенок картриджа. Термин «наружная периферия полостей» не относится к наружной периферии картриджа или наиболее удаленной части картриджа.
Сусцептор может содержать один фрагмент материала. Сусцептор может содержать множество элементов. Сусцепторные элементы могут быть отдельными. Сусцепторные элементы могут быть соединены вместе. Сусцепторные элементы могут вместе образовывать один фрагмент материала. Сусцептор может содержать множество элементов, причем некоторые из сусцепторных элементов соединены вместе, в то время как другие сусцепторные элементы обеспечены отдельно от элементов, соединенных вместе.
Материал сусцептора может быть криволинейным или согнутым таким образом, чтобы сусцептор располагался во внутреннем пространстве между полостями, а также в наружной периферии полостей. Сусцептор может иметь S-образную форму или W-образную форму, чтобы окружать по меньшей мере часть первой полости и второй полости соответственно. Сусцептор может быть обеспечен в виде двух петель, окружающих по меньшей мере часть первой полости и второй полости соответственно. Сусцептор может быть обеспечен в виде трех плоских элементов, один из которых расположен во внутреннем пространстве между полостями, а два других плоских элемента расположенными в наружной периферии полостей, так что полости расположены между сусцепторными элементами. Сусцептор может быть обеспечен в виде трех криволинейных элементов, расположенных во внутреннем пространстве между полостями, и двух других плоских элементов, расположенных в наружной периферии полостей, так что полости расположены между сусцепторными элементами. Сусцептор может быть обеспечен в виде любого количества плоских и криволинейных элементов, из которых, например, один плоский элемент расположен во внутреннем пространстве между полостями, а криволинейные элементы расположены в наружной периферии полостей. В случае, если сусцептор или сусцепторные элементы являются криволинейными или дугообразными, сусцептор или сусцепторные элементы могут быть расположены вокруг полостей, окружающих по меньшей мере часть наружной периферии полостей.
Сусцептор или сусцепторные элементы, которые обеспечены во внутреннем пространстве, могут быть обеспечены с такими формой и размером, чтобы сусцептор или сусцепторные элементы занимали по меньшей мере 80% внутреннего пространства. Длина сусцептора или сусцепторных элементов, которые обеспечены во внутреннем пространстве, может составлять по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% от длины полостей. Ширина сусцептора или сусцепторных элементов, которые обеспечены во внутреннем пространстве, может составлять по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% от ширины полостей. Каждый размер сусцептора или сусцепторных элементов, обеспеченных во внутреннем пространстве, может составлять по меньшей мере 90% от соответствующего размера полостей.
Длина сусцептора или сусцепторных элементов, которые обеспечены во внутреннем пространстве, может составлять по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% от длины картриджа. Ширина сусцептора или сусцепторных элементов, которые обеспечены во внутреннем пространстве, может составлять по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% от ширины картриджа. Каждый размер сусцептора или сусцепторных элементов, обеспеченных во внутреннем пространстве, может составлять по меньшей мере 90% от соответствующего размера картриджа.
Сусцептор или сусцепторные элементы могут иметь такую же площадь, что и площадь стенок полостей, смежных с сусцептором, и они могут быть расположены таким образом, чтобы сусцептор или сусцепторные элементы были выровнены с соответствующими смежными стенками полостей.
Сусцептор или сусцепторные элементы, которые обеспечены в наружной периферии, могут быть обеспечены с такими формой и размерами, чтобы сусцептор или сусцепторные элементы занимали по меньшей мере 50% наружной периферии полостей. Сусцептор или сусцепторные элементы, которые обеспечены в наружной периферии, могут быть обеспечены с такими формой и размерами, чтобы сусцептор или сусцепторные элементы занимали по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% наружной периферии полостей. Длина сусцептора или сусцепторных элементов, которые обеспечены в наружной периферии, может составлять по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% от длины полостей. Ширина сусцептора или сусцепторных элементов, которые обеспечены во внутреннем пространстве, может составлять по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 100%, по меньшей мере 110%, по меньшей мере 120% или по меньшей мере 130% от ширины полостей. Каждый размер сусцептора или сусцепторных элементов, обеспеченных в наружной периферии, может составлять по меньшей мере 90% от соответствующего размера полостей. В случае если сусцептор или сусцепторные элементы являются криволинейными или дугообразными в поперечном сечении, термин «ширина» может пониматься как длина кривой или дуги.
Толщина сусцептора или сусцепторных элементов может составлять приблизительно 1 мм, приблизительно 0,5 мм или приблизительно 0,3 мм. Толщина сусцептора или сусцепторных элементов может быть такой же, что и глубина сусцепторной полости; это приводит к лучшему теплообмену между сусцептором и картриджем. Толщина сусцептора может быть выбрана в зависимости от материала, ожидаемой максимальной температуры и требуемого времени, необходимого для нагрева. В целом, чем тоньше сусцептор, тем быстрее этот сусцептор нагревает содержимое полостей. Однако, в зависимости от материала сусцептора, сусцептор может перегревать содержимое полостей. Чем толще сусцептор, тем медленнее этот сусцептор нагревает содержимое полостей вследствие тепловой инерции материала сусцептора.
Сусцептор может содержать первый сусцепторный элемент и второй сусцепторный элемент, причем первый сусцепторный элемент расположен во внутреннем пространстве между полостями, а второй сусцепторный элемент расположен в наружной периферии полостей смежно с первой полостью, второй полостью или обеими из первой и второй полостей.
Сусцептор может содержать третий сусцепторный элемент. Могут иметь место три сусцепторных элемента одинакового размера, расположенных параллельно друг другу. Сусцептор может быть расположен таким образом, чтобы первая полость находилась между первым сусцепторным элементом и третьим сусцепторным элементом, и вторая полость находилась между первым сусцепторным элементом и третьим сусцепторным элементом.
При использовании картридж вставляют в генерирующее аэрозоль устройство, которое содержит приемную камеру. Приемная камера выполнена по форме таким образом, что картридж вставляется внутрь этой камеры.
Генерирующее аэрозоль устройство содержит индуктор. Во время использования индуктор генерирует переменное магнитное поле для создания вихревых токов и потерь на гистерезис в сусцепторе, что приводит к нагреву сусцептора и, таким образом, к нагреву образующего аэрозоль субстрата.
Индуктор, используемый с сусцептором или сусцепторными элементами, описанными выше, может быть обеспечен в виде катушки индуктивности. Катушка индуктивности может быть расположена вокруг по меньшей мере части приемной камеры. Источник питания и контроллер соединены с катушкой индуктивности и выполнены с возможностью подачи переменного электрического тока на катушку индуктивности таким образом, что при использовании катушка индуктивности генерирует переменное магнитное поле для нагрева сусцептора или сусцепторных элементов и, таким образом, нагрева по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия, размещенного внутри указанной камеры.
Картридж заключает в себе источник никотина и источник молочной кислоты. Источник никотина и источник молочной кислоты нагреваются при нагреве картриджа. Пар никотина, выделяющийся из источника никотина, и пар молочной кислоты, выделяющийся из источника молочной кислоты, направляются в смесительную камеру, где они вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе с образованием аэрозоля, содержащего солевые частицы никотина лактата. Затем аэрозоль доставляется через мундштук в рот пользователя.
Картридж может иметь любую подходящую форму. Например, картридж может быть цилиндрическим. В контексте данного документа термин «цилиндрический» или «цилиндр» обозначает корпус, образованный двумя торцевыми поверхностями и всеми точками на всех линиях между крышками, которые параллельны заданной линии и проходят через фиксированную плоскую кривую, лежащую в плоскости, не параллельной указанной заданной линии. Например, картридж или любая из его частей могут быть цилиндрическими, и крышки являются круглыми, эллиптическими, овальными или многоугольными с закругленными кромками. Например, корпус, имеющий высоту и основание, представляющее собой трапецию или шестиугольник с закругленными кромками (или имеющее любую схожую форму), также является цилиндром. Цилиндр может содержать круглые или криволинейные стенки, плоские стенки или любую их комбинацию.
Картридж может иметь любой подходящий размер. Картридж может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм. Картридж может иметь длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 20 мм. Картридж может иметь длину от приблизительно 13 мм до приблизительно 15,4 мм.
Картридж может иметь диаметр, например, от приблизительно 4 мм до приблизительно 10 мм. В некоторых вариантах осуществления картридж может иметь диаметр приблизительно 7 мм. Картридж может иметь диаметр приблизительно 6,75 мм. Картридж может иметь диаметр приблизительно 6,2 мм, например 6,16 мм. В контексте данного документа «диаметр» означает по меньшей мере верхнюю границу множества всех расстояний между парами точек в поперечном сечении картриджа, образованном плоскостью, перпендикулярной продольной оси картриджа.
Картридж содержит первую полость и вторую полость для источника никотина и источника молочной кислоты соответственно. Картридж может также содержать по меньшей мере одну сусцепторную полость, вмещающую сусцептор или сусцепторные элементы. Картридж может содержать одну сусцепторную полость, вмещающую сусцептор, выполненный в виде одного фрагмента материала. Картридж может содержать одну сусцепторную полость, вмещающую три сусцепторных элемента. Картридж может содержать три сусцепторных полости для вмещения трех сусцепторных элементов. Сусцепторные элементы могут занимать по меньшей мере 80% каждой соответствующей сусцепторной полости.
Сусцептор может быть расположен таким образом, чтобы он находился в контакте со стенками сусцепторной полости. Например, толщина сусцептора может быть такой же, что и глубина сусцепторной полости, или сусцептор может быть плотно вставлен в сусцепторную полость. Таким образом обеспечивается возможность улучшения теплопередачи между сусцептором и полостями, заключающими в себе источники никотина и молочной кислоты соответственно.
Благодаря тому, что сусцептор или сусцепторные элементы расположены так, как описано выше, нагрев источника никотина и источника молочной кислоты является более равномерным. Разность температур в части картриджа, смежной с внутренним пространством между полостями, и на боковой стороне картриджа, противоположной части картриджа, смежной с внутренним пространством между полостями, составляет меньше, чем в случае, если бы лишь один сусцептор был обеспечен во внутреннем пространстве между полостями. Поэтому выход никотина от каждой затяжки является более равномерным в течение последовательных затяжек, достигая максимального (или близкого к максимальному) выхода после 1-3 затяжек, и в дальнейшем сохраняется более равномерный выход.
Картридж может быть выполнен в виде одной детали. Картридж может содержать несколько деталей.
Картридж может содержать две комплементарных части. Две комплементарных части могут иметь форму двух частей цилиндра, например двух полуцилиндров. Части цилиндра могут быть по существу разделены вдоль продольной оси цилиндра. Две части цилиндра (например, два полуцилиндра) могут быть расположены таким образом, чтобы криволинейные участки цилиндра были обращены в противоположные стороны друг от друга. Каждая из комплементарных частей содержит одну из первой и второй полостей соответственно.
Две комплементарных части могут быть выполнены с возможностью сцепления друг с другом и, таким образом, образования по существу цилиндрического картриджа. Две комплементарных части могут быть окружены наружным кожухом. Наружный кожух также может быть цилиндрическим. Поперечное сечение наружного кожуха может иметь такую же форму, что и поперечное сечение двух комплементарных частей, соединенных вместе. Поперечное сечение наружного кожуха может иметь форму, отличную от поперечного сечении двух комплементарных частей, соединенных вместе. Например, наружный кожух может иметь круглое поперечное сечение, в то время как два комплементарных участка, будучи соединенными вместе, могут иметь по существу многоугольное поперечное сечение с по меньшей мере двумя плоскими участками и закругленными кромками.
Две комплементарных части, образующих картридж, могут образовывать между собой сусцепторную полость. Эта сусцепторная полость может иметь глубину менее чем 1 мм или менее чем 0,5 мм, например глубину 0,3 мм. Глубина сусцепторной полости может быть такой же, что и толщина сусцептора или сусцепторных элементов, так что сусцептор или сусцепторные элементы находятся в контакте со стенками сусцепторной полости. Это обеспечивает передачу тепла, генерируемого сусцептором, через стенки сусцепторной полости в картридж.
Одна или обе из двух комплементарных частей могут содержать фиксирующие элементы для обеспечения возможности соединения вместе комплементарных частей. Каждая из двух комплементарных частей может образовывать одну дополнительную сусцепторную полость в пространстве, которое при соединении двух комплементарных частей образует часть наружной периферии полостей. Эти сусцепторные полости могут иметь такой же или меньший размер, чем сусцепторная полость между комплементарными частями. Например, каждая из этих двух дополнительных сусцепторных полостей может иметь ширину 0,2 мм. Две комплементарных части, при их размещении внутри наружного корпуса, могут образовывать пространство между каждой комплементарной частью и наружным корпусом.
Картридж может содержать по меньшей мере одну крышку для закрытия отверстия на конце полости. Могут иметь место две крышки для закрытия двух концов картриджа. Одна крышка или по меньшей мере одна из крышек может содержать отверстия, которые обеспечивают возможность поступления воздуха в картридж и возможность выхода генерируемого аэрозоля из картриджа и прохождения в мундштук. В случае наличия двух крышек, обе крышки могут быть оснащены отверстиями. Количество отверстий в двух указанных крышках может быть одинаковым. Количество отверстий в каждой крышке, связанных с каждой полостью, может быть одинаковым. Количество отверстий, связанных со второй полостью, может быть больше, чем количество отверстий, связанных с первой полостью. Может иметь место пять отверстий, связанных со второй полостью, и три отверстия, связанных с первой полостью в каждой из крышек. Возможно наличие одного отверстия, связанного с первой полостью, и двух отверстий, связанных со второй полостью, в каждой из крышек. Каждое отверстие может иметь диаметр, например, 0,5 мм. В целом, при определении диаметра отверстий может учитываться общее сопротивление втягиванию. Общее сопротивление втягиванию предпочтительно находится в диапазоне 40-80 мм вод. ст. Кроме того, также может приниматься во внимание соотношение проходных сечений двух полостей. В частности, данное соотношение предпочтительно гарантирует, что молярная концентрация обоих компонентов является одинаковой в смесительной камере, т. е. в той части устройства, где пар никотина и пар молочной кислоты смешиваются с образованием аэрозоля, содержащего солевые частицы лактата никотина. В этом случае требуется увеличенное проходное сечение кислотной полости для компенсации молярной концентрации никотина, который имеет более высокое давление пара, чем молочная кислота.
Вне своих отверстий, крышки закрывают и герметизируют полости для предотвращения утечек источника никотина и источника молочной кислоты соответственно. С этой целью крышки снабжены выступами, которые плотно входят в отверстия полостей и таким образом закрывают полости. По толщине выступов насквозь проходят отверстия для обеспечения сообщения по текучей среде между картриджем 1 и областью снаружи картриджа 1.
Первая и вторая полости для источника никотина и источника молочной кислоты соответственно могут быть расположены рядом друг с другом. Полости могут быть призматическими или трапециевидными. Полости могут быть круглыми, эллиптическими, овальными, в форме полумесяца, серповидными или многоугольными в поперечном сечении. В случае, если полости имеют по меньшей мере одну по существу плоскую стенку, эти полости могут быть расположены таким образом, чтобы плоские стенки были обращены друг к другу и образовывали внутреннее пространство между полостями. В одном варианте осуществления полости имеют овальную форму поперечного сечения, расположенную так, что длинные боковые стороны овалов обращены друг к другу и образуют внутреннее пространство между полостями. Полости могут проходить вдоль по существу всей длины картриджа. В одном варианте осуществления полости имеют овальную форму поперечного сечения, расположенную таким образом, что каждая из полостей находится в одной части картриджа и при этом длинные боковые стороны овалов и части картриджа обращены друг к другу и образуют внутреннее пространство между частями картриджа. В картридже, длина которого 15,4 мм, а диаметр 6,75 мм, размеры каждой из полостей могут составлять 11,6 мм х 5 мм х 1 мм. Расстояние между осями полостей может составлять 2,21 мм, в то время как расстояние между смежными стенками полостей может составлять 1,21 мм.
Источник никотина может содержать одно или более из следующего: никотин, никотиновое основание, никотиновую соль, такую как никотин-HCl, никотин-битартрат или никотин-дитартрат, или дериват никотина. Источник никотина может содержать натуральный никотин или синтетический никотин. Источник никотина может содержать чистый никотин, раствор никотина в водном или неводном растворителе или жидкий табачный экстракт. Источник никотина может также содержать образующее электролит соединение. Образующее электролит соединение может быть выбрано из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, оксидов щелочных металлов, солей щелочных металлов, оксидов щелочноземельных металлов, гидроксидов щелочноземельных металлов и их комбинаций. Например, источник никотина может содержать образующее электролит соединение, выбранное из группы, состоящей из гидроксида калия, гидроксида натрия, оксида лития, оксида бария, хлорида калия, хлорида натрия, карбоната натрия, цитрата натрия, сульфата аммония и их комбинаций. Источник никотина может содержать водный раствор никотина, никотиновое основание, никотиновую соль или производное никотина и образующее электролит соединение. Источник никотина может также содержать другие компоненты, в том числе, но без ограничения, натуральные ароматизаторы, искусственные ароматизаторы и антиоксиданты.
Источник никотина и источник молочной кислоты могут быть встроены в несущий материал. Несущий материал может представлять собой сорбционный материал. Несущий материал может представлять собой полимерную матрицу. Несущий материал может представлять собой впитывающий или фитильный элемент. Несущий материал может быть выбран таким образом, чтобы улучшить рассеяние тепла. Несущий материал может содержать твердую пористую матрицу, такую как боросиликатное стекло или кварц. Благодаря такой матрице, становится более однородной температура матрицы и, следовательно, испарение источника никотина и источника молочной кислоты.
Картридж может быть выполнен из одного или более материалов, которые являются стойкими к никотину и молочной кислоте.
Картридж может содержать теплопроводный материал. Картридж может содержать полимер с углеродными добавками. Картридж может содержать жидкокристаллические полимеры (liquid-crystal polymers, LCP), заполненные графитовым порошком. Концентрация заполняющего материала может составлять, например, 30%. Картридж может содержать жидкокристаллические полимеры (LCP) в комбинации с проводящими стеклянными гранулами. Стеклянные шарики могут быть встроены в LCP. Стеклянные шарики могут быть расположены внутри материала картриджа между наружными стенками картриджа и внешними стенками полостей, содержащих источники никотина и молочной кислоты. Вышеописанный состав картриджа обеспечивает возможность содействия обеспечению равномерной температуры в источнике никотина и источнике молочной кислоты соответственно по сравнению с картриджами, изготовленными из пластмассы (LCP, PEEK) без наполнителей и без стеклянных гранул. Это приводит к более равномерному нагреву источников никотина и молочной кислоты.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «генерирующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое выполнено с возможностью взаимодействия с генерирующим аэрозоль изделием, содержащим источник никотина и источник молочной кислоты, для генерирования аэрозоля, содержащего солевые частицы никотина лактата. Генерирующее аэрозоль устройство содержит приемную камеру, в которую вставляется картридж. Генерирующее аэрозоль устройство содержит источник питания и источник магнитного поля, например катушку индуктивности, которая при включении устройства подает переменное магнитное поле на сусцептор. В результате сусцептор нагревается и нагревает картридж.
Во втором аспекте настоящего изобретения предложен картридж для генерирующего аэрозоль устройства. Картридж содержит первую полость, заключающую в себе источник никотина, и вторую полость, заключающую в себе источник молочной кислоты, причем первая полость и вторая полость содержат теплопроводный материал.
Картридж может содержать полимеры, содержащие углеродные добавки. Картридж может содержать жидкокристаллические полимеры (LCP), заполненные графитовым порошком. Это обеспечивает возможность содействия обеспечению равномерной температуры в источнике никотина и источнике молочной кислоты по сравнению с картриджами, изготовленными из пластмассы (LCP, PEEK) без наполнителей.
В третьем аспекте настоящего изобретения предложен картридж для генерирующего аэрозоль устройства. Картридж содержит первую полость, заключающую в себе источник никотина, и вторую полость, заключающую в себе источник молочной кислоты. Источник никотина и источник молочной кислоты встроены в несущий материал, выбранный таким образом, чтобы улучшить рассеяние тепла. Несущий материал может содержать твердую пористую матрицу, такую как боросиликатное стекло или кварц. Благодаря такой матрице, становится более однородной температура матрицы и, следовательно, испарение источника никотина и источника молочной кислоты.
Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на Фиг. 1a показан общий вид картриджа согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 1b показан вид спереди картриджа;
на Фиг. 2 показан картридж в продольном разрезе по линии II-II;
на Фиг. 3 показан картридж в поперечном разрезе по линии III-III;
на Фиг. 4a-4e показано несколько различных компоновок сусцептора в картридже;
на Фиг. 5 показан общий вид одного компонента картриджа;
на Фиг. 6 показан общий вид наружного корпуса картриджа;
на Фиг. 7 показан общий вид верхней крышки картриджа;
на Фиг. 8 показан общий вид нижней крышки картриджа;
на Фиг. 9 показан схематический вид генерирующего аэрозоль устройства, с которым может использоваться картридж.
На указанных фигурах показан иллюстративный вариант осуществления картриджа 1 согласно настоящему изобретению. Картридж 1 содержит корпус 2, верхнюю крышку 3 и нижнюю крышку 5.
Корпус 2 вмещает первую деталь 11 и вторую деталь 12. Каждая из деталей 11, 12 содержит полость 13, 14. Первая деталь 11 содержит первую полость 13. Первая полость 13 заключает в себе источник никотина. Вторая деталь 12 содержит вторую полость 14. Вторая полость 14 заключает в себе источник молочной кислоты.
Каждая из верхней крышки 3 и нижней крышки 5 (показанных на Фиг. 7 и 8) содержит отверстия 4, 6. Отверстия 4, 6 обеспечивают канал сообщения по текучей среде между соответствующими полостями 13, 14 и областью снаружи картриджа 1. Одно отверстие 4 в верхней крышке 3 и одно отверстие 6 в нижней крышке 5 связаны с первой полостью 13. Два отверстия 4 в верхней крышке 3 и два отверстия 6 в нижней крышке 5 связаны со второй полостью 14. Вне отверстий 4, 6 крышки 3, 5 закрывают и уплотняют полости 13, 14 для предотвращения утечек источника никотина и источника молочной кислоты соответственно. С этой целью обеспечены выступы 3а, 5а, которые вставляются в отверстия полостей 13, 14. Отверстия 4, 6 проходят насквозь по толщине выступов 3а, 5а для обеспечения сообщения по текучей среде между полостями 13, 14 и областью снаружи картриджа 1.
Наружная поверхность корпуса 2 является цилиндрической и имеет круглое поперечное сечение. Внутренняя поверхность корпуса 2 имеет два плоских участка 7, обращенных друг к другу, и два криволинейных участка 8, обращенные друг к другу. Криволинейные участки 8 образуют секцию окружности с диаметром, меньшим, чем у окружности, образованной наружной поверхностью. Криволинейные участки 8 соединяют плоские участки 7, и эти плоские участки 7 вместе с криволинейными участками 8 образуют цилиндр с некруглым поперечным сечением. Внутреннее пространство корпуса 2, образованное цилиндром с некруглым поперечным сечением, является пустым перед сборкой картриджа 1 и выполнено с возможностью вмещения двух деталей 11, 12.
Две детали 11, 12 выполнены с возможностью соединения вместе и с возможностью вставки в соединенном состоянии во внутреннее пространство корпуса 2. Каждая из двух деталей 11, 12 содержит два криволинейных участка 8’, плоский участок 7’ и грань 16a, 16b. Плоский участок 7’ и грани 16a, 16b расположены напротив друг друга. Когда две детали 11, 12 соединены вместе, грани 16a, 16b обращены друг к другу и образуют между собой сусцепторную полость 16, в то время как плоские участки 7’ обращены в противоположные стороны друг от друга. Когда две детали 11, 12 соединены вместе и помещены в кожух 2, эти две детали 11, 12 располагаются таким образом, что плоские участки 7’ обращены к плоским участкам 7, обеспеченным на внутренней поверхности корпуса 2, а криволинейные участки 8’ находятся в контакте с криволинейными участками 8, обеспеченными на внутренней поверхности корпуса 2. Плоские участки 7, 7’ обращены друг к другу, однако они не находятся в полном контакте и образуют сусцепторные полости 15, 17 между собой.
Каждая из двух деталей 11, 12 картриджа 1 содержит полость 13, 14. Полости 13, 14 имеют овальную форму. Две детали 11, 12 образуют продольную ось, которая параллельна плоской грани 7’ и поверхности 16a, 16b. Продольная ось овала параллельна продольной оси двух деталей 11, 12. Полости расположены параллельно друг другу. Сусцепторные полости 15, 16 и 17 параллельны друг другу и параллельны сусцепторным полостям.
В первой конфигурации, показанной на Фиг. 4a, сусцептор 20 имеет три сусцепторных элемента 20а, 20b, 20с. Каждый из сусцепторных элементов 20a, 20b, 20c расположен внутри одной из сусцепторных полостей 15, 16, 17 соответственно. Сусцепторные элементы 20a, 20b, 20c представляют собой плоские прямоугольные элементы. Площадь каждого из сусцепторных элементов 20a, 20b, 20c сравнима с площадью соответствующих сусцепторных полостей 15, 16, 17. Например, каждый из сусцепторных элементов 20a, 20b, 20c может покрывать 90% площади соответствующей сусцепторной полости 15, 16, 17. Иначе говоря, овальные полости 13, 14 образуют продольное сечение с максимальной площадью. Сусцепторные элементы 20a, 20b, 20c имеют такой размер и размещены в сусцепторных полостях 15, 16, 17 таким образом, что площадь сусцепторных элементов покрывает по меньшей мере 90% продольного сечения полостей 15, 16, 17, имеющего максимальную площадь.
После того, как две детали 11, 12 и сусцепторные элементы 20a, 20b, 20c размещены на своем месте внутри корпуса 2, и полости 13, 14 заполнены источником никотина и источником молочной кислоты соответственно, картридж 1 закрывают верхней крышкой 3 и нижней крышкой 5. Затем картридж 1 может использоваться с генерирующим аэрозоль устройством.
Альтернативные конфигурации сусцептора схематически показаны на Фиг. 4b, 4c, 4d и 4e. Картриджи, используемые с данными конфигурациями сусцептора, схожи с картриджем 1, описанным выше; надлежащие модификации внесены в сусцепторные полости, чтобы они имели форму, которая обеспечивает возможность вмещения сусцептора, показанного на Фиг. 4b-4d. В каждой из этих конфигураций сусцептор расположен таким образом, что длинные стороны полостей 13, 14 перекрываются с сусцептором.
Во второй конфигурации сусцептора, показанной на Фиг. 4b, сусцептор представляет собой одну S-образную деталь.
В третьей конфигурации сусцептора, показанной на Фиг. 4c, сусцептор содержит три сусцепторных элемента 20a, 20b, 20c, которые соединены вместе с образованием W-образной формы.
В четвертой конфигурации сусцептора, показанной на Фиг. 4d, сусцептор обеспечен в виде кругового сусцепторного элемента 20a, который окружает указанные полости, и промежуточного сусцепторного элемента 20b, который расположен в пространстве между полостями 13, 14. Сусцепторный элемент 20b не соединен с сусцепторным элементом 20а.
В пятой конфигурации, показанной на Фиг. 4e, сусцептор обеспечен в виде трех элементов 20a, 20b, 20c. Элементы 20a, 20c, которые расположены в наружной периферии полостей, являются криволинейными. Элемент 20b является плоским.
Вариант осуществления, показанный на Фиг. 4a, имеет высокую эффективность нагрева. Варианты осуществления, показанные на Фиг. 4b и 4c, при определенных условиях могут быть проще или дешевле в производстве.
При использовании картридж 1 вставляют в генерирующее аэрозоль устройство 100 (Фиг. 9), которое содержит приемную камеру 101. Приемная камера 101 имеет такую форму, что внутрь приемной камеры 101 вставляется картридж 1. Генерирующее аэрозоль устройство 100 содержит катушку 102 индуктивности, которая расположена вокруг приемной камеры 101. Источник 103 питания и контроллер 104 подают переменный электрический ток на катушку 102 индуктивности. В результате катушка 102 индуктивности генерирует переменное магнитное поле для нагрева сусцептора или сусцепторных элементов 20, описанных выше, и, таким образом, нагрева по меньшей мере той части картриджа 1, которая размещена в камере 101.
Полости 13, 14 в картридже 1 заключают в себе источник никотина и источник молочной кислоты соответственно. Источник никотина и источник молочной кислоты нагреваются при нагреве картриджа 1. Пар никотина, выделяющийся из источника никотина, и пар молочной кислоты, выделяющийся из источника молочной кислоты, направляются в смесительную камеру 105, где они вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе с образованием аэрозоля, содержащего солевые частицы никотина лактата. Затем аэрозоль направляется через мундштук 106 в рот пользователя.
1. Картридж для генерирующего аэрозоль устройства, содержащий:
первую полость, заключающую в себе источник никотина, и вторую полость, заключающую в себе источник летучего соединения для улучшения доставки, причем первая полость и вторая полость образуют внутреннее пространство между полостями и наружной периферией полостей; и
сусцептор, содержащий один или более сусцепторных элементов и расположенный таким образом, что он частично находится во внутреннем пространстве между полостями и частично находится в наружной периферии полостей, представляющей собой пространство между стенками полости и стенками картриджа.
2. Картридж по п.1, в котором источник летучего соединения для улучшения доставки представляет собой источник молочной кислоты.
3. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором сусцептор содержит первый сусцепторный элемент и второй сусцепторный элемент, причем
первый сусцепторный элемент расположен во внутреннем пространстве между полостями, и
второй сусцепторный элемент расположен в наружной периферии полостей смежно с первой полостью, второй полостью или обеими из первой полости и второй полости.
4. Картридж по п.3, в котором сусцептор дополнительно содержит третий сусцепторный элемент.
5. Картридж по п.4, в котором сусцептор расположен таким образом, что
первый сусцепторный элемент находится во внутреннем пространстве между первой полостью и второй полостью,
первая полость находится между первым сусцепторным элементом и вторым сусцепторным элементом, и
вторая полость находится между первым сусцепторным элементом и третьим сусцепторным элементом.
6. Картридж по п.4 или 5, в котором первая полость и вторая полость имеют овальное поперечное сечение и расположены таким образом, что продольные оси овалов являются параллельными, причем полости перекрываются, причем первый, второй и третий сусцепторные элементы расположены параллельно полостям, и причем первая и вторая полости позиционированы параллельно друг другу.
7. Картридж по любому из предыдущих пунктов, который является цилиндрическим, причем поперечное сечение картриджа является круглым.
8. Картридж по любому из предыдущих пунктов, который содержит теплопроводный материал.
9. Картридж по п.7, в котором теплопроводный материал содержит полимер, содержащий углеродные добавки.
10. Картридж по п.8 или 9, в котором теплопроводный материал содержит жидкокристаллические полимеры, заполненные графитовым порошком или проводящими стеклянными гранулами.
11. Картридж по любому из пп.2-10, в котором источник никотина и источник молочной кислоты встроены в несущий материал.
12. Картридж по п.11, в котором несущий материал содержит твердую пористую матрицу.
13. Картридж по п.12, в котором твердая пористая матрица содержит боросиликатное стекло или кварц или комбинацию боросиликатного стекла и кварца.
14. Картридж по любому из предыдущих пунктов, который дополнительно содержит по меньшей мере одну сусцепторную полость, вмещающую сусцептор, причем этот сусцептор находится в контакте со стенками упомянутой сусцепторной полости.
15. Генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль устройство и картридж по любому из пп.1-14, причем генерирующее аэрозоль устройство содержит корпус, мундштук, источник питания и источник магнитного поля, а корпус содержит приемную камеру, выполненную с возможностью размещения картриджа.
16. Генерирующая аэрозоль система по п.15, в которой источник магнитного поля содержит катушку индуктивности, а устройство содержит контроллер, соединенный с катушкой индуктивности и выполненный с возможностью подачи переменного электрического тока на катушку индуктивности таким образом, что при использовании катушка индуктивности генерирует переменное магнитное поле для нагрева сусцепторного элемента и, таким образом, нагрева по меньшей мере части картриджа.
