Изделие для генерирования аэрозоля с высоким содержанием вещества для образования аэрозоля - RU2772174C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к изделию для генерирования аэрозоля, и к способу изготовления изделия для генерирования аэрозоля.

Известны устройства, генерирующие аэрозоль, для генерирования вдыхаемого аэрозоля. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, содержащейся в изделии, генерирующем аэрозоль, без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь продолговатую форму для введения изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент может быть расположен внутри нагревательной камеры, например, в виде полого цилиндра или пластины, или вокруг нагревательной камеры для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, после введения изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.

Хотя температура, необходимая такому устройству для высвобождения нужных количеств материала, позволяющих образовывать приемлемый аэрозоль, значительно ниже, чем температура горения, не все субстраты подходят для высвобождения достаточных количеств материала для образования приемлемого аэрозоля при предварительно заданной температуре ниже температуры горения субстрата, образующего аэрозоль. Соответственно, для обеспечения высвобождения материала при низких температурах были разработаны сложные субстраты, образующие аэрозоль. На сегодняшний день это достигается за счет преобразования табачных листьев в искусственные гомогенизированные табачные листы, например, с помощью процессов производства бумаги или литья.

Желательно было бы предложить изделия, генерирующие аэрозоль, которые имеют простую конструкцию и обеспечивают генерирование аэрозолей при низких температурах. Кроме того, было бы желательно предложить так называемое изделие типа «нагревание без горения», которое имеет более естественный внешний вид и вкус.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено изделие для генерирования аэрозоля (генерирующее аэрозоль), содержащее часть субстрата, содержащую субстрат, образующий аэрозоль. Длина части субстрата составляет от 20 до 60 миллиметров, а диаметр составляет от 4 до 7 миллиметров. Субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля. Количество вещества для образования аэрозоля может находиться в диапазоне от 6 до 20 масс. % в пересчете на сухой вес субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать соединительную часть, расположенную на одном конце изделия, генерирующего аэрозоль, непосредственно примыкающую к части субстрата. Соединительная часть может содержать трубчатую структуру с пустой сердцевиной.

Согласно одному из аспектов изобретения предложено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее часть субстрата, содержащую субстрат, образующий аэрозоль. Длина части субстрата составляет от 20 до 60 миллиметров, а диаметр составляет от 4 до 7 миллиметров. Субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля. Количество вещества для образования аэрозоля находится в диапазоне от 6 процентов до 20 масс. % в пересчете на сухой вес субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит соединительную часть с наружным диаметром от 5 до 6 мм, внутренним диаметром от 3,5 до 4,5 мм и длиной от 10 до 25 мм.

Предпочтительно часть субстрата имеет диаметр в диапазоне от 5 до 6 миллиметров, более предпочтительно часть субстрата имеет диаметр в диапазоне от 5,2 до 5,5 миллиметров, наиболее предпочтительно часть субстрата имеет диаметр около 5,3 миллиметра. Чем меньше диаметр субстрата, тем ниже температура, необходимая для повышения температуры сердцевины изделия, генерирующего аэрозоль, для высвобождения достаточных количеств материала для образования желательного количества аэрозоля. В то же время небольшой диаметр обеспечивает быстрое проникновение тепла во весь объем субстрата, образующего аэрозоль. Однако если диаметр слишком мал, отношение объема к поверхности субстрата, образующего аэрозоль, становится непривлекательным из-за уменьшения количества доступного субстрата, образующего аэрозоль. В соответствии с настоящим изобретением предпочтительный диапазон диаметров от 5 до 6 миллиметров является особенно полезным с точки зрения баланса между потреблением энергии и доставкой аэрозоля.

Применение изделия, генерирующего аэрозоль, с уменьшенным диаметром особенно выгодно в сочетании с внешними нагревательными системами, расположенными вокруг периферии изделия, генерирующего аэрозоль. При использовании с такими внешними нагревательными системами для достижения достаточно высокой температуры в центре изделия, генерирующего аэрозоль, требуется меньше тепловой энергии. Таким образом, в случае работы при более низких температурах желаемая целевая температура в центре изделия, генерирующего аэрозоль, может быть достигнута в пределах желаемых времени и потребления энергии.

Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит резаный наполнитель. В данном документе термин «резаный наполнитель» используется для обозначения смеси измельченного растительного материала, в частности, листовой пластинки, обработанных стеблей и жилок, гомогенизированного растительного материала, например, выполненного в форме листа с использованием процессов литья или производства бумаги. Резаный наполнитель может также содержать другие продукты разрезания, табачный наполнитель или оболочку. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения резаный наполнитель содержит по меньшей мере 25 процентов листовой пластины растений, более предпочтительно по меньшей мере 50 процентов листовой пластинки растений, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 процентов листовой пластинки растений и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 процентов листовой пластинки растений. Предпочтительно растительный материал представляет собой одно из табака, мяты, чая и гвоздики, однако настоящее изобретение в равной степени применимо к другому растительному материалу, который обладает способностью выделять вещества при воздействии тепла, которые могут впоследствии образовывать аэрозоль.

Предпочтительно табачный материал содержит пластинку одного или более из светлого табака, темного табака, ароматического табака и табачного наполнителя. Виды светлого табака представляют собой виды табака обычно с большими листьями светлой окраски. В настоящем описании термин «светлый табак» используют для видов табака, которые были подвергнуты трубоогневой сушке. Примерами видов светлого табака являются китайский трубоогневой сушки, бразильский трубоогневой сушки, американский трубоогневой сушки, такой как табак Вирджиния, индийский трубоогневой сушки, трубоогневой сушки из Танзании или другие африканские виды табака трубоогневой сушки. Светлый табак характеризуется высоким соотношением сахара и азота. С точки зрения органолептического восприятия светлый табак представляет собой табак того типа, который после сушки ассоциируется с пряным и насыщенным ощущением. В соответствии с настоящим изобретением виды светлого табака представляют собой виды табака с содержанием редуцирующих сахаров, составляющим от приблизительно 2,5 процента до приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес листьев, и с общим содержанием аммиака, составляющим менее приблизительно 0,12 процента в пересчете на сухой вес листьев. Редуцирующие сахара содержат, например, глюкозу или фруктозу. Общее содержание аммиака составляют, например, аммиак и соли аммиака. Виды темного табака представляют собой виды табака обычно с большими темными листьями. По всему описанию термин «темный табак» используют для видов табака, которые были подвергнуты воздушной сушке. Дополнительно виды темного табака могут быть ферментированы. Виды табака, которые используют, главным образом, для жевания, нюханья, сигар и трубочных смесей, также включены в эту категорию. Обычно эти темные виды табака обрабатывают воздухом и, необязательно, ферментируют. С точки зрения органолептического восприятия темный табак представляет собой табак такого типа, который после высушивания ассоциируется с ощущением дыма, присущим сигарам темного типа. Темный табак характеризуется низким соотношением сахара и азота. Примерами видов темного табака являются Берли Малави или другие типы африканского Берли, темный высушенный бразильский Галпао, индонезийский Кастури солнечной сушки или воздушной сушки. Согласно настоящему изобретению виды темного табака представляют собой виды табака с содержанием редуцирующих сахаров, составляющим менее приблизительно 5 процентов в пересчете на сухой вес листьев, и общим содержанием аммиака не более приблизительно 0,5 процента в пересчете на сухой вес листьев. Виды ароматического табака представляют собой виды табака, которые часто имеют небольшие листья со светлой окраской. По всему описанию термин «ароматический табак» используют в отношении других видов табака, которые характеризуются высоким содержанием ароматических веществ, например, эфирных масел. С точки зрения органолептического восприятия ароматический табак представляет собой табак такого типа, который после сушки ассоциируется с пряным и ароматным ощущением. Примерами видов ароматического табака являются греческий восточный, турецкий восточный, полувосточный табак, но также табак огневой сушки, американский Берли, например, Перик, Махорка, американский Берли или Мэриленд. Табачный наполнитель не является особым типом табака, но содержит типы табака, которые в основном используют для добавления к другим типам табака, используемым в смеси, и которые не придают особого характерного ароматического свойства готовому продукту. Примерами табачных наполнителей являются стебли, средние жилки или черешки других типов табака. Конкретным примером могут служить стебли трубоогневой сушки с нижних черешков бразильского табака.

Резаный наполнитель, подходящий для применения с настоящим изобретением, обычно может напоминать резаный наполнитель, используемый для традиционных курительных изделий. Ширина нарезки резаного наполнителя предпочтительно составляет от 0,3 до 2,0 миллиметров, более предпочтительно ширина нарезки резаного наполнителя составляет от 0,5 миллиметра до 1,2 миллиметра и наиболее предпочтительно ширина нарезки резаного наполнителя составляет от 0,6 миллиметра до 0,9 миллиметра. Ширина нарезки может играть некоторую роль в распределении тепла внутри части субстрата изделия. Кроме того, ширина нарезки может играть некоторую роль в сопротивлении затяжке изделия. Кроме того, ширина нарезки может влиять на общую плотность части субстрата.

Длина полосок резаного наполнителя является до некоторой степени случайным значением, поскольку длина полосок будет зависеть от общего размера объекта, от которого отрезана эта полоска. Тем не менее, кондиционирование материала перед нарезкой, например, контроль содержания влаги и общей тонкости материала, позволяет нарезать более длинные полоски. Предпочтительно перед формованием полосок в часть субстрата полоски имеют длину от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 40 миллиметров. Разумеется, если полоски расположены в части субстрата в продольном измерении, где продольное измерение секции составляет менее 40 миллиметров, конечная секция субстрата может содержать полоски, которые в среднем короче начальной длины полоски. Предпочтительно длина полоски резаного наполнителя такова, что от приблизительно 20 процентов до 60 процентов полосок проходят вдоль всей длины части субстрата. Это препятствует легкому смещению полосок из части субстрата.

В предпочтительных вариантах осуществления масса субстрата, образующего аэрозоль, составляет от 80 до 400 миллиграмм, предпочтительно от 150 до 250 миллиграмм, более предпочтительно от 170 до 220 миллиграмм. Такое количество образующего аэрозоль обычно обеспечивает достаточное количество материала для образования аэрозоля. Кроме того, в свете вышеупомянутых ограничений по диаметру и размеру это позволяет получать плотность субстрата, образующего аэрозоль, сбалансированную по поглощению энергии, сопротивлению затяжке и проходам для текучей среды в части субстрата, где субстрат содержит растительный материал.

Согласно настоящему изобретению субстрат, образующий аэрозоль, пропитывают веществом для образования аэрозоля. Пропитывание субстрата, образующего аэрозоль, может быть выполнено путем распыления или с помощью других подходящих способов нанесения. Вещество для образования аэрозоля может быть нанесено на смесь во время приготовления резаного наполнителя. Например, вещество для образования аэрозоля может быть нанесено на смесь в барабане для прямого кондиционирования (DCCC). Для нанесения вещества для образования аэрозоля на резаный наполнитель может использоваться обычное оборудование. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой любое подходящее известное соединения или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может способствовать тому, что аэрозоль будет по существу устойчив к термической деградации при температурах, обычно применяемых в ходе использования изделия, генерирующего аэрозоль. Подходящими веществами для образования аэрозоля являются, например: многоатомные спирты, такие как, например, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол, пропиленгликоль и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как, например, диметилдодекандиоат, диметилтетрадекандиоат; и их комбинации.

Предпочтительно вещество для образования аэрозоля содержит одно или более из глицерина и пропиленгликоля. Вещество для образования аэрозоля может состоять из глицерина или пропиленгликоля или комбинации глицерина и пропиленгликоля.

Предпочтительно количество вещества для образования аэрозоля составляет от 6 до 20 масс. % в пересчете на сухой вес субстрата, образующего аэрозоль, более предпочтительно количество вещества для образования аэрозоля составляет от 8 до 18 масс. % в пересчете на сухой вес субстрата, образующего аэрозоль, наиболее предпочтительно количество вещества для образования аэрозоля составляет от 10 до 15 масс. % в пересчете на сухой вес субстрата, образующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления целевое значение количества вещества для образования аэрозоля составляет примерно 13 масс. % в пересчете на сухой вес субстрата, образующего аэрозоль. Наиболее эффективное количество вещества для образования аэрозоля будет зависеть также от субстрата, образующего аэрозоль, независимо от того, содержит ли субстрат, образующий аэрозоль, растительную пластинку или гомогенизированный растительный материал. Например, среди других факторов, тип субстрата будет определять, в какой степени вещество для образования аэрозоля может способствовать высвобождению веществ из образующего аэрозоль субстрата (образующего аэрозоль).

По этим причинам субстрат, образующий аэрозоль, по настоящему изобретению способен эффективно генерировать достаточное количество аэрозоля при относительно низких температурах. Температуры от 150 до 200 градусов Цельсия в нагревательной камере достаточно для того чтобы субстрат, образующий аэрозоль, по настоящему изобретению генерировал достаточные количества аэрозоля, в то время как в устройствах для генерирования аэрозоля (генерирующих аэрозоль) с использованием литых листов из табачных листьев обычно используются температуры, составляющие примерно 250 градусов Цельсия.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения, связанным с работой при более низких температурах, является снижение необходимости в охлаждении аэрозоля. Обычно при использовании низких температур может быть достаточно более простой функции охлаждения. Это, в свою очередь, позволяет использовать более простую и менее сложную структуру изделия, генерирующего аэрозоль.

Таким образом, имеет место преимущество, заключающееся в том, что изделие, генерирующее аэрозоль, по настоящему изобретению, содержит только часть субстрата, в которой расположен субстрат, образующий аэрозоль, без каких-либо дополнительных сегментов или секций. Такой вариант осуществления будет иметь особенно простую структуру.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать соединительную часть, расположенную на одном конце изделия, генерирующего аэрозоль, непосредственно примыкающую к части субстрата. Предпочтительно соединительная часть может быть расположена дальше по ходу потока от части субстрата.

В настоящем документе термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению относительно направления воздуха, втягиваемого через изделие, генерирующее аэрозоль, в процессе его использования.

Соединительная часть может содержать трубчатую структуру с пустой сердцевиной. Соединительная часть может представлять собой, например, полую ацетатную трубку (HAT), тонкую полую ацетатную трубку (FHAT) или заглушку из жгута, обернутого вокруг центральной картонной трубки, причем структуры всех этих элементов известны из области производства фильтрующих элементов.

Соединительная часть может быть представлена в виде полой ацетатной трубки, имеющей внутренний диаметр от 3 до 5 миллиметров, предпочтительно от 3,5 до 4,5 миллиметров, более предпочтительно примерно 4 миллиметра.

Соединительная часть может быть представлена в виде полой ацетатной трубки, имеющей толщину стенки от 0,4 до 0,9 миллиметра, предпочтительно от 0,5 до 0,7 миллиметра, более предпочтительно 0,6 миллиметра.

Предпочтительно длина соединительной части составляет от 5 до 30 миллиметров, предпочтительно длина соединительной части составляет от 10 до 25 миллиметров.

Если изделие, генерирующее аэрозоль, предназначено для применения в сочетании с многоразовым мундштуком, может быть полезно использовать соединительную часть для обеспечения прочного и воздухонепроницаемого соединения с таким мундштуком. Длину соединительной части можно легко варьировать, таким образом, чтобы удобным образом подбирать общую длину изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с требованиями системы для генерирования аэрозоля (генерирующей аэрозоль), в которой предполагается использовать изделие, генерирующее аэрозоль.

Общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, может составлять от 20 до 60 миллиметров, предпочтительно от 40 до 50 миллиметров, более предпочтительно около 45 миллиметров.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать ободковую бумагу, расположенную таким образом, что она по меньшей мере частично обернута вокруг соединительной части и части субстрата, перекрывая соединительную часть и часть субстрата. Длина ободковой бумаги может составлять от 10 до 30 миллиметров. Ободковая бумага может применяться для присоединения компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, друг к другу.

Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, содержит только две секции, а именно часть субстрата и соединительную часть. Такой вариант осуществления все еще будет иметь очень простую структуру и, следовательно, затраты на его изготовление могут быть значительно снижены.

При желании или необходимости, например, для достижения достаточно высокого сопротивления затяжке изделия, генерирующего аэрозоль, в изделие, генерирующее аэрозоль, может быть включена дополнительная фильтрующая секция. Предпочтительно такая дополнительная фильтрующая секция может быть включена между частью субстрата и соединительной частью. Предпочтительно такая дополнительная фильтрующая секция содержит фильтрующий материал, такой как, например, ацетилцеллюлозу. Предпочтительно такая дополнительная фильтрующая секция содержит фильтрующий материал, такой как, например, ацетилцеллюлозу. Предпочтительно длина дополнительной фильтрующей секции составляет от примерно 4 миллиметров до примерно 8 миллиметров, более предпочтительно от примерно 5 миллиметров до примерно 7 миллиметров. Предпочтительно совместная длина дополнительной фильтрующей секции и соединительной части составляет от примерно 10 миллиметров до примерно 18 миллиметров, предпочтительно 13 миллиметров.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать средство для предотвращения случайного или намеренного сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Такие средства могут включать обертку из негорючего материала, такого как металлическая фольга или композитная ламинированная бумага, такая как композитная ламинированная бумага с алюминием. Субстрат, образующий аэрозоль, устройства по настоящему изобретению не предназначен и не подходит для курения традиционным способом путем поджигания одного конца с помощью зажигалки. Применение дополнительной негорючей обертки может повысить безопасность применения изделия, генерирующего аэрозоль.

На одном или более из расположенного раньше по ходу потока конца и расположенного дальше по ходу потока конца части субстрата изделия, генерирующего аэрозоль, может быть предусмотрена плотная концевая область субстрата, образующего аэрозоль. Плотная концевая область может иметь плотность, превышающую плотность остального сегмента части субстрата, и величина такого превышения составляет до 10%. Увеличение плотности субстрата на концах субстрата может способствовать предотвращению выпадения табака из концов части субстрата. Повышенная плотность субстрата на расположенном дальше по ходу потока конце части субстрата может дополнительно способствовать хорошему и прочному присоединению части субстрата к соединительной части или любому другому компоненту, присоединенному к расположенному дальше по ходу потока концу части субстрата. Повышенная плотность на концах части субстрата может быть достигнута путем обеспечения увеличенного количества резаного наполнителя на концах части субстрата. Дополнительно, плотные концы могут улучшать высвобождение материала из субстрата, образующего аэрозоль. В предпочтительных вариантах осуществления приложение тепловой энергии ограничено субстратом, образующим аэрозоль, для предотвращения воздействия тепла на смежные участки изделия, генерирующего аэрозоль. Например, чрезмерное нагревание может оказывать вредное влияние на другой участок изделия, такой как, например, вышеупомянутый элемент. Кроме того, поскольку для образования капель аэрозоля материал должен конденсироваться, более обширное приложение тепла вдоль расположенного раньше по потоку конца субстрата, образующего аэрозоль, нарушает образование аэрозоля. Соответственно, в таком случае концы субстрата, образующего аэрозоль, могут получать меньше тепла, чем центральная часть субстрата, образующего аэрозоль. Увеличение плотности, т. е. увеличение присутствия материала в этой области, может позволить этой концевой части секции, образующей аэрозоль, эффективно способствовать высвобождению материала при таком неравномерном распределении нагрева.

Расположенный дальше по ходу потока конец соединительной части изделия, генерирующего аэрозоль, может быть дополнительно выполнен с возможностью соединения с мундштуком. Мундштук может представлять собой многоразовый мундштук, и также может быть оборудован соединительной частью. При использовании соединительная часть изделия, генерирующего аэрозоль, соединена с соединительной частью мундштука. В одном варианте осуществления мундштук может образовывать внутренний канал, через который может проходить вдыхаемый аэрозоль. Внутренний канал мундштука может иметь внутренний диаметр, изменяющийся вдоль продольной длины мундштука.

Внутренний диаметр внутреннего канала мундштука может постепенно увеличиваться в направлении расположенного дальше по ходу потока конца мундштука. Воздушный канал с увеличивающимся диаметром может соответствующим образом действовать как охлаждающий элемент. Вдыхаемый аэрозоль, втягиваемый через такой канал, расширяется и, таким образом, охлаждается в соответствии с так называемым эффектом Вентури.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее корпус, схему управления и источник питания. Корпус образует нагревательную камеру, внутри которой расположен нагревательный элемент. Нагревательный элемент выполнен таким образом, что он образует полость для приема изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может вводиться в нагревательную камеру и нагреваться нагревательным элементом.

Нагревательный элемент выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, с генерированием аэрозоля. Схема управления выполнена с возможностью поддержания температуры нагревательного элемента при целевой температуре во время использования или, в альтернативном варианте осуществления, поддержания температуры нагревательного элемента в соответствии с предварительно заданным профилем температуры.

Нагревательный элемент может быть выполнен в виде внешнего нагревательного элемента. Внешний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагревательный элемент может иметь форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги на диэлектрической подложке, такой как полиимидная. Листам гибкой нагревательной фольги может быть придана форма, соответствующая периметру полости для размещения субстрата. В альтернативном варианте осуществления внешний нагревательный элемент может иметь форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна, или он может быть образован с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы на субстрате подходящей формы. Внешний нагревательный элемент также может быть выполнен с использованием металла, имеющего определенную зависимость между температурой и удельным сопротивлением. В таком примере устройства металл может быть выполнен в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Выполненный таким образом внешний нагревательный элемент может использоваться как для нагрева, так и для контроля температуры внешнего нагревательного элемента во время работы. В альтернативном или дополнительном варианте может быть предусмотрен внутренний нагревательный элемент, например, штифт или пластина, которые для применения по меньшей мере частично вводят в субстрат, образующий аэрозоль.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать мундштук, который при использовании соединяется с изделием, генерирующим аэрозоль. Мундштук может представлять собой отдельную часть или может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль. Например, мундштук может быть шарнирно соединен с корпусом устройства, генерирующего аэрозоль.

Мундштук может способствовать центрированию изделия, генерирующего аэрозоль, внутри нагревательной камеры. Центрирование изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательной камере позволяет получить равномерный перенос тепла в изделие, генерирующее аэрозоль. Это может дополнительно снизить требуемую максимальную температуру для достижения максимальной эффективности генерирования аэрозоля и может помочь повысить постоянство опыта, получаемого пользователем. Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент, и изделие, генерирующее аэрозоль, как описано выше.

Система, генерирующая аэрозоль, предпочтительно выполнена с возможностью нагревания при использовании субстрата, образующего аэрозоль, применяемого изделия, генерирующего аэрозоль, до температур от 150 до 250 градусов Цельсия, предпочтительно до температур от 170 до 220 градусов Цельсия и более предпочтительно до температур от 180 до 200 градусов Цельсия.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая изделие, генерирующее аэрозоль, как описано выше, устройство, генерирующее аэрозоль, причем устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательную камеру и внешний нагревательный элемент, расположенный вне нагревательной камеры, или внутренний нагревательный элемент, расположенный внутри нагревательной камеры, или как внешний нагревательный элемент, так и внутренний нагревательный элемент, блок управления для управления профилем температуры нагревательного элемента и источник питания для питания нагревательного элемента. Блок управления может управлять профилем температуры нагревательного элемента для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, до температуры от 150°C до 200°C в нагревательной камере.

Настоящее изобретение также относится к способу изготовления изделия, генерирующего аэрозоль, включающему следующие этапы:

обеспечение наличия субстрата, образующего аэрозоль,

нанесение вещества для образования аэрозоля на субстрат, образующий аэрозоль, причем количество вещества для образования аэрозоля находится в диапазоне от 6 до 20 масс. % в пересчете на сухой вес субстрата, образующего аэрозоль, и

формование субстрата, образующего аэрозоль, в виде части субстрата, при этом длина части субстрата составляет от 20 до 45 миллиметров, а диаметр составляет от 4 до 7 миллиметров.

Согласно этому аспекту настоящего изобретения часть субстрата согласно этому способу предпочтительно имеет диаметр, который находится в диапазоне от 5 до 6 миллиметров, более предпочтительно от 5,2 до 5,5 миллиметров. Субстрат может иметь диаметр, который составляет примерно 5,3 миллиметра. Чем меньше диаметр субстрата, тем ниже температура, необходимая для повышения температуры сердцевины изделия, генерирующего аэрозоль, для высвобождения достаточных количеств материала для образования желаемого количества аэрозоля.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать резаный наполнитель. Резаный наполнитель, подходящий для применения с настоящим изобретением, обычно может соответствовать резаному наполнителю, используемому для традиционных курительных изделий. Ширина нарезки резаного наполнителя может находиться в диапазоне от 0,3 до 2,0 миллиметров, от 0,5 до 1,2 миллиметра и от 0,6 до 0,9 миллиметра.

Подходящую длину полосок резаного наполнителя можно свободно выбирать. Длина полосок резаного наполнителя может быть такой, чтобы от 20% до 60% полос проходило вдоль всей длины части субстрата.

Масса субстрата, образующего аэрозоль, может составлять от 80 до 400 миллиграмм, предпочтительно от 200 до 300 миллиграмм, более предпочтительно от 245 до 270 миллиграмм.

Способ может дополнительно включать этап пропитки резаного наполнителя веществом для образования аэрозоля. Пропитку можно выполнять путем распыления или другими подходящими способами нанесения. Вещество для образования аэрозоля может быть нанесено на смесь во время приготовления резаного наполнителя. Например, вещество для образования аэрозоля может быть нанесено на смесь в барабане для прямого кондиционирования (DCCC). Для нанесения вещества для образования аэрозоля на резаный наполнитель может использоваться обычное оборудование. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочих температурах, обычно наблюдаемых в ходе использования изделия, генерирующего аэрозоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, без ограничения перечисленными: многоатомные спирты, такие как, например, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол, пропиленгликоль и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как, например, диметилдодекандиоат, диметилтетрадекандиоат; и их комбинации.

Вещество для образования аэрозоля может содержать одно или более из глицерина и пропиленгликоля. Вещество для образования аэрозоля может состоять из глицерина или пропиленгликоля или комбинации глицерина и пропиленгликоля.

Количество вещества для образования аэрозоля может находиться в диапазоне от 6 до 20 масс. % в пересчете на сухой вес субстрата, образующего аэрозоль.

Изделие, генерирующее аэрозоль, по настоящему изобретению, может содержать по существу только часть субстрата, в которой содержится аэрозоль, образующий субстрат. Такой вариант осуществления будет иметь самую простую возможную структуру.

Способ может дополнительно включать этапы обеспечения наличия соединительной части, которая может быть присоединена на одном конце изделия, генерирующего аэрозоль, непосредственно примыкающей к части субстрата. Соединительная часть может быть расположена дальше по ходу потока от части субстрата.

Соединительная часть может содержать трубчатую структуру с пустой сердцевиной. Соединительная часть может представлять собой полую ацетатную трубку (HAT), тонкую полую ацетатную трубку (FHAT) или заглушку из жгута, обернутого вокруг центральной картонной трубки, причем структуры всех этих элементов известны из области производства фильтрующих элементов, применяемых в электронных курительных устройствах. Соединительная часть может быть выполнена из любого подходящего материала или комбинации материалов. Например, часть фильтра может быть выполнена из одного или более материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; бумаги, такой как гофрированная теплостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; хлопка; вискозы; стекловолокон; и других полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE). В предпочтительном варианте осуществления часть фильтра выполнена из ацетилцеллюлозы.

Соединительная часть может быть представлена в виде полой ацетатной трубки, имеющей внутренний диаметр от 3 до 5 миллиметров, предпочтительно от 3,5 до 4,5 миллиметров, более предпочтительно примерно 4 миллиметра.

Соединительная часть может быть представлена в виде полой ацетатной трубки, имеющей толщину стенки от 0,4 до 0,9 миллиметра, предпочтительно от 0,5 до 0,7 миллиметра, более предпочтительно 0,6 миллиметра.

Длина соединительной части может находиться в диапазоне от 5 до 30 миллиметров, предпочтительно длина соединительной части составляет от 10 до 25 миллиметров.

Общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, может составлять от 20 до 60 миллиметров, предпочтительно от 40 до 50 миллиметров, более предпочтительно около 45 миллиметров.

Способ может дополнительно включать этап обеспечения наличия ободковой бумаги, расположенной таким образом, что она по меньшей мере частично обернута вокруг соединительной части и части субстрата, перекрывая соединительную часть и часть субстрата. Длина ободковой бумаги может составлять от 10 до 30 миллиметров. Ободковая бумага может применяться для присоединения компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, друг к другу.

Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, содержит только две секции, а именно часть субстрата и соединительную часть. Такой вариант осуществления все еще будет иметь очень простую структуру и, следовательно, затраты на его изготовление могут быть значительно снижены.

Способ может дополнительно включать этап обеспечения наличия фильтрующей секции для включения в изделие, генерирующее аэрозоль. Предпочтительно такая дополнительная фильтрующая секция может быть включена между частью субстрата и соединительной частью.

Способ может дополнительно включать этап обеспечения наличия средства для предотвращения случайного или намеренного сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Такие средства могут включать обертку из негорючего материала, такого как металлическая фольга или композитная ламинированная бумага, такая как композитная ламинированная бумага с алюминием.

Способ может дополнительно включать этап обеспечения наличия плотной концевой области субстрата, образующего аэрозоль, на одном или более из расположенного ближе по ходу потока конца и расположенного дальше по ходу потока конца части субстрата изделия, генерирующего аэрозоль. Плотная концевая область может иметь плотность, превышающую плотность остального сегмента части субстрата, и величина такого превышения составляет до 10%.

Расположенный дальше по ходу потока конец соединительной части изделия, генерирующего аэрозоль, может быть дополнительно выполнен с возможностью соединения с мундштуком. Мундштук может представлять собой многоразовый мундштук, и также может быть оборудован соединительной частью. При использовании соединительная часть изделия, генерирующего аэрозоль, соединена с соединительной частью мундштука. В одном варианте осуществления мундштук может образовывать внутренний канал, через который может проходить вдыхаемый аэрозоль. Внутренний канал мундштука может иметь внутренний диаметр, изменяющийся вдоль продольной длины мундштука.

Внутренний диаметр внутреннего канала мундштука может постепенно увеличиваться в направлении расположенного дальше по ходу потока конца мундштука. Воздушный канал с увеличивающимся диаметром может соответствующим образом действовать как охлаждающий элемент. Вдыхаемый аэрозоль, втягиваемый через такой канал, расширяется и, таким образом, охлаждается в соответствии с так называемым эффектом Вентури.

Признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут быть в равной степени применимы к другим аспектам настоящего изобретения.

Настоящее изобретение будет далее описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:

На ФИГ. 1 показан вид сбоку изделия, генерирующего аэрозоль, по настоящему изобретению,

на ФИГ. 2 показан вид в поперечном сечении изделия, генерирующего аэрозоль, включая мундштук; и

на ФИГ. 3 показан вид в поперечном сечении системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению.

На ФИГ. 1 показано изделие 10, генерирующее аэрозоль, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Изделие 10, генерирующее аэрозоль, содержит часть 12 субстрата и соединительную часть 14 в форме полой ацетатной трубки. Полая ацетатная трубка непосредственно примыкает к части 12 субстрата. Эти две части соединены друг с другом ободковой бумагой16, которая проходит по всей соединительной части 14 и по участку части 12 субстрата.

Длина части 12 субстрата составляет 32 миллиметра, а диаметр составляет 5,3 миллиметра. Длина соединительной части 14 составляет 15 миллиметров, а внешний диаметр составляет 5,3 миллиметра. Внутренний диаметр полой ацетатной трубки соединительной части 14 составляет 4 миллиметра.

Длина ободковой бумаги 16 составляет 20 миллиметров. Общая длина двухкомпонентного изделия 10, генерирующего аэрозоль, составляет 45 миллиметров. Для предотвращения рыхлости концов субстрата, образующего аэрозоль, предусмотрена повышенная плотность субстрата на обоих концах части 12 субстрата. Плотный конец 20 на расположенном ближе по ходу потока конце изделия 10, генерирующего аэрозоль, предотвращает выпадение субстрата, образующего аэрозоль, из расположенного ближе по ходу потока концевого участка части 12 субстрата. Плотный конец 22 на расположенном дальше по ходу потока конце части 12 субстрата обеспечивает этот участок части 12 субстрата достаточной жесткостью, что способствует хорошему и прочному присоединению части 12 субстрата к соединительной части 14.

Соединительная часть 14 выполнена с возможностью соединения при использовании изделия 10, генерирующего аэрозоль, с мундштуком 24, как видно на виде в поперечном разрезе, изображенном на ФИГ. 2. Здесь также изделие 10, генерирующее аэрозоль, содержит две части: часть 12 субстрата и соединительную часть 14, которые прочно присоединены друг к другу. Мундштук 24 также содержит соединительную часть 26, которая имеет внешний диаметр, который соответствует внутреннему диаметру соединительной части 14 изделия 10, генерирующего аэрозоль. При соединении друг с другом устанавливается воздухонепроницаемое соединение между мундштуком 24 и изделием 10, генерирующем аэрозоль.

Мундштук 24 имеет центральный канал 28, образующий путь потока воздуха для генерируемого аэрозоля. Диаметр центрального канала 28 постепенно увеличивается вдоль пути потока воздуха. Благодаря эффекту Вентури, обеспечиваемому этой конструкцией, мундштук 24 эффективно поддерживает охлаждение аэрозоля.

На ФИГ. 3 показан схематический вид в поперечном сечении системы 30, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Система 30, генерирующая аэрозоль, содержит устройство 32, генерирующее аэрозоль, и изделие 10, генерирующее аэрозоль.

Устройство 32, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 34, в котором расположены источник 36 питания и электронная схема 38. Устройство 32, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит нагревательную камеру 40, в которой расположен нагревательный элемент 42.

Как показано на ФИГ. 3, нагревательная камера 40 образует полость, выполненную с возможностью приема изделия 10, генерирующего аэрозоль. При введении в нагревательную камеру 40 нагревательный элемент 42 ограничивает внешнюю периферию изделия 10, генерирующего аэрозоль. В варианте осуществления, представленном на ФИГ. 3, нагревательный элемент 42 выполнен в виде внешнего нагревательного элемента.

Реферат

Группа изобретений относится к изделиям для генерирования аэрозоля, системе для генерирования аэрозоля и способу изготовления изделия для генерирования аэрозоля. Изделие для генерирования аэрозоля содержит только две части: часть субстрата и соединительную часть. Часть субстрата содержит образующий аэрозоль субстрат. Длина части субстрата составляет от 20 до 60 миллиметров, а диаметр составляет от 4 до 7 миллиметров. Образующий аэрозоль субстрат содержит вещество для образования аэрозоля. Количество вещества для образования аэрозоля находится в диапазоне от 6 до 20 мас.% в пересчете на сухой вес образующего аэрозоль субстрата. Соединительная часть расположена на одном конце изделия для генерирования аэрозоля, непосредственно примыкая к части субстрата, и при этом соединительная часть имеет трубчатую структуру с пустой сердцевиной. Технический результат заключается в обеспечении генерирования аэрозолей при низких температурах. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула