Многокомпонентный элемент для изделия, генерирующего аэрозоль - RU2706810C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к многокомпонентному элементу для изделия, генерирующего аэрозоль. В частности, настоящее изобретение относится к многокомпонентным элементам, содержащим горючий источник тепла для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, расположенного ниже по потоку относительно горючего источника тепла, и обертку, окружающую по меньшей мере заднюю часть горючего источника тепла. Настоящее изобретение также относится к горючим источникам тепла для таких многокомпонентных элементов и к изделиям, генерирующим аэрозоль, содержащим такие многокомпонентные элементы.

В уровне техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Задача таких «нагреваемых» курительных изделий состоит в уменьшении количества известных вредных составляющих дыма, образующихся в результате горения и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. В нагреваемом курительном изделии одного известного типа аэрозоль генерируется в результате передачи тепла от горючего источника тепла на физически отделенный субстрат, образующий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно горючего источника тепла. Во время курения летучие соединения выделяются из субстрата, образующего аэрозоль, в результате теплопередачи от горючего источника тепла и увлекаются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. Когда происходит охлаждение выделенных соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем.

Например, в документе WO 2009/022232 A2 раскрыто курительное изделие, содержащее горючий источник тепла, субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника тепла, и теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в контакте с задней частью горючего источника тепла и смежной передней частью субстрата, образующего аэрозоль. Горючий источник тепла и субстрат, образующий аэрозоль, упираются друг в друга с соосным выравниванием и, вместе с теплопроводным элементом, обернуты наружной оберткой из сигаретной бумаги с низкой воздухопроницаемостью, чтобы удерживать вместе различные элементы курительного изделия. При использовании передняя часть субстрата, образующего аэрозоль, нагревается, главным образом, за счет теплопередачи через упирающуюся в нее заднюю часть горючего источника тепла и теплопроводный элемент.

Устройства и способы изготовления изделий, генерирующих аэрозоль, состоящих из нескольких элементов, известны из уровня техники. Например, в документе EP 2210509 A1 раскрыт линейный способ объединения элементов курительного изделия, таких как источник тепла, субстрат, генерирующий аэрозоль, камера расширения, для производства курительных изделий без фильтра. Способ включает подачу потока элементов по траектории доставки с перемещением; уплотнение потока элементов на группы из двух или более разных элементов, обертывание элементов в полотно материала; и разрезание полотна материала в каждом интервале между группами элементов с образованием многокомпонентных элементов, содержащих все элементы курительного изделия, за исключением мундштука. Многокомпонентные элементы, или курительные изделия без фильтра, затем прикрепляют к одинарным мундштукам путем обертывания курительного изделия без фильтра и мундштука ободковой бумагой в машине для склеивания с получением готового курительного изделия.

В другом примере в документе WO 2013/164124 A1 раскрыта подача потока первых многокомпонентных элементов, образованных с применением способа, подобного описанному в документе EP 2210509 A1, при этом каждый из них содержит горючий источник тепла, субстрат, образующий аэрозоль, и компонент для направления потока воздуха, в приемное устройство и подача потока вторых многокомпонентных элементов, каждый из которых содержит мундштук и по меньшей мере один дополнительный компонент, в приемное устройство. Первый многокомпонентный элемент объединяют со вторым многокомпонентным элементом путем обертывания первого многокомпонентного элемента и второго многокомпонентного элемента полотном материала с образованием отдельного курительного изделия, содержащего горючий источник тепла на первом конце и мундштук на втором конце.

В изделиях, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, например, табак, нагревают, а не сжигают, температура, получаемая в субстрате, образующем аэрозоль, существенно влияет на способность генерирования аэрозоля, воспринимаемого органами чувств. Обычно желательно поддерживать температуру субстрата, образующего аэрозоль, в пределах определенного диапазона для того, чтобы оптимизировать доставку аэрозоля пользователю. В некоторых случаях горючий источник тепла может смещаться таким образом, что его положение относительно субстрата, образующего аэрозоль, меняется. Из-за этого температура субстрата, образующего аэрозоль, может выходить за пределы желаемого диапазона, тем самым воздействуя на рабочие характеристики изделия, генерирующего аэрозоль. Если температура субстрата, образующего аэрозоль, опустится слишком низко, например, это может отрицательно повлиять на консистенцию и количество аэрозоля, доставляемого пользователю.

Было бы желательно предусмотреть многокомпонентный элемент для изделия, генерирующего аэрозоль, содержащий горючий источник тепла с улучшенным удерживанием.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предусмотрен многокомпонентный элемент для изделия, генерирующего аэрозоль, при этом многокомпонентный элемент содержит: горючий источник тепла; субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника тепла; и обертку, окружающую горючий источник тепла вдоль по меньшей мере части его длины; при этом горючий источник тепла имеет по меньшей мере одно углубление заданной формы на своей внешней поверхности, и при этом многокомпонентный элемент дополнительно содержит неорганический клей, расположенный между горючим источником тепла и оберткой, при этом неорганическим клеем по меньшей мере частично заполнено углубление заданной формы. Предпочтительно присутствие неорганического клея влияет на удерживание горючего источника тепла в обертке или улучшает удерживание горючего источника тепла в обертке, по сравнению с примером, в котором отсутствует по меньшей мере одно углубление.

При данной компоновке неорганический клей может образовывать закрепление в поверхности горючего источника тепла с возможностью сопротивления перемещению горючего источника тепла относительно обертки. Это может улучшить удерживание горючего источника тепла внутри обертки. Поскольку клей является неорганическим, потеря материала может быть малой или отсутствовать во время горения источника тепла. Таким образом, данная компоновка может улучшить удерживание горючего источника тепла даже во время использования изделия, генерирующего аэрозоль, обеспечивая правильное положение горючего источника тепла и желаемые свойства аэрозоля.

Неорганическим клеем может быть по существу заполнено по меньшей мере одно углубление заданной формы.

Неорганический клей может находиться в непосредственном контакте с горючим источником тепла. При данной компоновке неорганический клей может связываться с элементами поверхности горючего источника тепла, например, шероховатостью поверхности или геометрическими дефектами, с дополнительным улучшением удерживания горючего источника тепла посредством неорганического клея. Альтернативно или дополнительно неорганический клей может находиться в контакте с горючим источником тепла опосредованно через один или несколько промежуточных элементов.

Неорганический клей может образовывать или может не образовывать связь с одной или несколькими поверхностями, с которыми он находится в контакте.

Многокомпонентный элемент может быть многокомпонентным элементом для изделия, генерирующего аэрозоль, например, курительного изделия.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно углубление заданной формы представляет собой по меньшей мере одну продольную канавку. При данной компоновке по меньшей мере одно углубление может быть по существу параллельным направлению, вдоль которого может происходить нежелательное перемещение вверх по потоку горючего источника тепла. Посредством выравнивания углубления, при наличии в нем неорганического клея, с направлением вверх по потоку удерживание горючего источника тепла в направлении вверх по потоку может быть дополнительно улучшено.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна продольная канавка содержит несколько разнесенных по окружности продольных канавок.

Несколько продольных канавок могут быть равномерно разнесены по окружности горючего источника тепла. Альтернативно или дополнительно несколько продольных канавок могут быть неравномерно разнесены по окружности горючего источника тепла. То есть расстояние между любыми канавками, например, двумя соседними канавками, может быть разным.

Несколько продольных канавок могут иметь по существу одинаковую длину. Альтернативно несколько продольных канавок могут иметь разную длину. То есть по меньшей мере одна из нескольких продольных канавок может иметь длину, отличную от других. В некоторых примерах каждая из нескольких продольных канавок имеет разную длину.

Несколько продольных канавок могут быть по существу выровнены в продольном направлении. То есть один или оба из расположенных выше по потоку и расположенных ниже по потоку концов нескольких или по существу всех продольных канавок находятся в одинаковом положении вдоль длины горючего источника тепла. В некоторых примерах несколько продольных канавок имеют по существу одинаковую длину и по существу выровнены в продольном направлении. В таких примерах расположенные выше по потоку и расположенные ниже по потоку концы по существу всех продольных канавок находятся в одинаковом положении вдоль длины горючего источника тепла.

В одном особом примере несколько продольных канавок равномерно разнесены по окружности горючего источника тепла, имеют по существу одинаковую длину и по существу выровнены в продольном направлении.

В некоторых вариантах осуществления глубина по меньшей мере одного углубления заданной формы составляет менее приблизительно 10 процентов внешнего диаметра горючего источника тепла. Это может давать преимущество, заключающееся в том, что присутствие по меньшей мере одного углубления может в меньшей степени влиять или по существу не влиять на массу источника тепла и, следовательно, на его нагревательные характеристики. Дополнительно, поскольку глубина неорганического клея в по меньшей мере одном углублении также будет составлять менее приблизительно 10 процентов внешнего диаметра горючего источника тепла, время, требуемое для высыхания неорганического клея после его нанесения, может быть уменьшено, что улучшает производственную технологичность, при одновременном продолжении обеспечения улучшенного удерживания горючего источника тепла.

В вариантах осуществления, в которых горючий источник тепла имеет круглое поперечное сечение, глубина, составляющая менее приблизительно 10 процентов внешнего диаметра горючего источника тепла, соответствует диаметру источника тепла, измеренному по меньшей мере в одном углублении, составляющему по меньшей мере 80 процентов внешнего диаметра горючего источника тепла.

Неорганический клей может быть расположен по всей или части окружности горючего источника тепла. В предпочтительных вариантах осуществления неорганический клей окружает горючий источник тепла. То есть неорганический клей образовывает непрерывный слой, проходящий по всей окружности горючего источника тепла.

Это может давать преимущество, заключающееся в том, что неорганический клей образовывает непрерывное кольцо вокруг горючего источника тепла, и, таким образом, пропускание газообразных продуктов горения вокруг источника тепла может быть уменьшено. Следовательно, сопротивление втягиванию, или «RTD», изделия, генерирующего аэрозоль, может быть сохранено. Если горючий источник тепла представляет собой сплошной горючий источник тепла, а изделие, генерирующее аэрозоль, содержит одно или несколько впускных отверстий для воздуха, через которые воздух может втягиваться в субстрат, образующий аэрозоль, в некоторых примерах данная компоновка обеспечивает попадание во время использования в субстрат, образующий аэрозоль, по существу всего потока воздуха через впускные отверстия для воздуха для желаемых свойств аэрозоля.

В контексте данного документа термины «окружать» и «окружающий» имеют свое обычное значение, означающее «проходящий по всей окружности». Таким образом, в вариантах осуществления, в которых неорганический клей «окружает» горючий источник тепла, неорганический клей проходит по всей окружности горючего источника тепла.

Неорганический клей может быть нанесен в виде слоя, имеющего любую подходящую толщину. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления неорганический клей нанесен в виде слоя, имеющего толщину от по меньшей мере приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,1 мм, предпочтительно от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,04 мм, более предпочтительно имеющего минимальную толщину приблизительно 0,02 мм. Было установлено, что такие толщины особенно эффективны в некоторых примерах. Толщина слоя относится к радиальному размеру слоя на внешней поверхности горючего источника тепла, например, не на углублении, а в по меньшей мере одном углублении заданной формы. В некоторых случаях толщина неорганического слоя может изменяться в процессе нанесения слоя во время изготовления и для многокомпонентного элемента или изделия, генерирующего аэрозоль. Например, толщина слоя, наносимого во время изготовления, может быть выбрана таким образом, чтобы толщина слоя неорганического клея в многокомпонентном элементе или изделии, генерирующем аэрозоль, составляла по меньшей мере приблизительно 0,01 мм, например, менее 0,1 мм.

Неорганический клей может представлять собой вспенивающийся вздувающийся неорганический клей.

Неорганический клей может иметь любой подходящий состав. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления вздувающийся неорганический клей многокомпонентного элемента или изделия, генерирующего аэрозоль, содержит по меньшей мере 1% по весу воды, предпочтительно от приблизительно 1% до приблизительно 7% по весу воды, более предпочтительно от приблизительно 1% до приблизительно 5% по весу воды. Испарение воды в неорганическом клее при нагревании во время горения горючего источника тепла может вызвать образование пузырей, таким образом, расширяя или вспенивая неорганический клей. Будет понятно, что такие неорганические клеи могут иметь более высокое содержание воды при подаче для изготовления многокомпонентного элемента и при нанесении во время изготовления многокомпонентного элемента или изделия, генерирующего аэрозоль. Содержание воды в неорганическом клее предпочтительно уменьшается при высыхании неорганического клея после нанесения. Например, неорганический клей может содержать 60% по весу воды во время исходной подачи, но может, следовательно, содержать 30% по весу воды или менее после нанесения и высыхания или частичного высыхания неорганического клея.

Предпочтительно неорганический клей представляет собой вздувающийся, натрийсиликатный клей.

В некоторых вариантах осуществления неорганический клей представляет собой натрийсиликатный клей, имеющий молярное отношение от приблизительно 2 до приблизительно 3,5 частей SiO₂ к 1 части Na₂O.

Многокомпонентный элемент содержит обертку, окружающую горючий источник тепла вдоль по меньшей мере части его длины. Обертка может быть образована из одного или нескольких элементов. Например, обертка может быть образована из одного листа материала.

В некоторых вариантах осуществления обертка содержит один или несколько слоев теплопроводного материала. Предпочтительно один или несколько слоев теплопроводного материала расположены вокруг по меньшей мере задней части горючего источника тепла и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль. В таких вариантах осуществления теплопроводный материал обеспечивает тепловую связь между горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль, и преимущественно способствует достижению достаточной теплопередачи от горючего источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль, с образованием приемлемого аэрозоля. Теплопроводный материал может находиться в непосредственном контакте с одним или обоими из следующего: горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль. Альтернативно или дополнительно слой теплопроводного материала может быть разнесен с одним или обоими из следующего: горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль, таким образом, чтобы отсутствовал непосредственный контакт между теплопроводным материалом и одним или обоими из следующего: горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль.

Один или несколько слоев теплопроводного материала предпочтительно являются негорючими. В некоторых вариантах осуществления один или несколько слоев теплопроводного материала могут ограничивать поступление кислорода. Иными словами, один или несколько слоев теплопроводного материала могут ослаблять или препятствовать прохождению кислорода через обертку.

Подходящие теплопроводные материалы для применения в многокомпонентных элементах согласно изобретению включают, но без ограничения: обертки из металлической фольги, такие как, например, обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги; и обертки из фольги из сплава металлов.

В некоторых вариантах осуществления обертка содержит один или несколько слоев теплоизоляционного материала. При данной компоновке теплоизоляционный материал снижает теплопередачу от горючего источника тепла на внешнюю поверхность обертки, снижая температуру поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно теплоизоляционный материал является негорючим. Добавление негорючего теплоизоляционного слоя преимущественно способствует уменьшению склонности к воспламенению изделий, генерирующих аэрозоль, содержащих многокомпонентные элементы согласно изобретению, за счет понижения температуры поверхности изделия, генерирующего аэрозоль.

Обертка может быть слоистой оберткой, образованной из нескольких слоев.

Обертка может содержать радиально наружный слой теплопроводного материала и радиально внутренний слой теплоизоляционного материала. В предпочтительных вариантах осуществления обертка содержит радиально внутренний слой теплопроводного материала и радиально наружный слой теплоизоляционного материала. При данной компоновке обертка может преимущественно проводить теплоту от горючего источника тепла к субстрату, образующему аэрозоль, в то же время ограничивая потери тепла на излучение из горючего источника тепла и горючего источника тепла.

Многокомпонентные элементы согласно изобретению содержат обертку, которая окружает горючий источник тепла вдоль по меньшей мере части его длины. В некоторых вариантах осуществления обертка окружает субстрат, образующий аэрозоль, вдоль по меньшей мере части его длины. Предпочтительно обертка окружает по меньшей мере переднюю часть субстрата, образующего аэрозоль, и по меньшей мере заднюю часть горючего источника тепла. Обертка может окружать субстрат, образующий аэрозоль, вдоль по существу всей его длины. В предпочтительных вариантах осуществления обертка окружает по меньшей мере заднюю часть горючего источника тепла, всю длину субстрата, образующего аэрозоль, и любые другие элементы многокомпонентного элемента, расположенные ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль.

Обертка может быть образована из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы хорошо известны в данной области техники и включают, но без ограничения, сигаретную бумагу.

В любых вышеприведенных вариантах осуществления глубина по меньшей мере одного углубления заданной формы может составлять от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,8 мм, от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,4 мм, предпочтительно от приблизительно 0,2 мм до 0,4 мм.

В некоторых вариантах осуществления глубина по меньшей мере одного углубления заданной формы уменьшается в направлении его расположенного ниже по потоку конца. Это дает преимущество, заключающееся в том, что удерживание источника тепла внутри многокомпонентного элемента может быть дополнительно улучшено, поскольку неорганический клей может действовать как клин для сопротивления перемещению источника тепла вверх по потоку относительно обертки. В некоторых случаях было также установлено, что это приводит к улучшенному заполнению по меньшей мере одного углубления неорганическим клеем, поскольку неорганический клей может легче протекать в направлении вверх по потоку вдоль длины углубления во время изготовления.

В таких примерах глубина по меньшей мере одного углубления заданной формы может уменьшаться постепенно вдоль переходной части или ступенчато.

В некоторых вариантах осуществления горючий источник тепла содержит заднюю часть, имеющую по существу постоянное поперечное сечение, при этом по меньшей мере одно углубление заданной формы заканчивается на расположенном выше по потоку конце задней части. При данной компоновке по меньшей мере одно углубление заданной формы не проходит в заднюю часть, и, следовательно, задняя часть может образовывать перегородку для уменьшения пропускания газообразных продуктов горения вокруг источника тепла в направлении вниз по потоку. Задняя часть может определять максимальный внешний диаметр горючего источника тепла. Такая компоновка может улучшить простоту изготовления посредством упрощения обертывания обертки вокруг источника тепла. Это также может улучшить кондуктивную теплопередачу от источника тепла на обертку. Это может быть особенно преимущественным в примерах многокомпонентного элемента, в которых обертка содержит теплопроводный слой для передачи тепловой энергии от горючего источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль. Предпочтительно задняя часть определяет непрерывную поверхность, проходящую вокруг внешней поверхности горючего источника тепла.

Задняя часть горючего источника тепла может иметь любые подходящие размеры. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления задняя часть имеет длину менее приблизительно 3 мм, предпочтительно от приблизительно 2 мм до приблизительно 3 мм.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления радиально наружные кромки по меньшей мере одного углубления заданной формы являются изогнутыми с радиусом кривизны по меньшей мере приблизительно 0,05 мм. Это может преимущественно приводить к улучшенному заполнению углубления неорганическим клеем. Это также может приводить к уменьшению видимости по меньшей мере одного углубления через обертку и уменьшению риска повреждения обертки, вызванного радиально наружными кромками по меньшей мере одного углубления во время обертывания. Кроме того, при данной компоновке радиально наружные кромки горючего источника тепла в меньшей степени подвержены повреждению или разрушению во время изготовления, что уменьшает количество пыли, например, углеродной пыли, образующейся во время изготовления. Предпочтительно радиус кривизны составляет от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,5 мм, более предпочтительно от приблизительно 0,2 мм до приблизительно 0,4 мм.

В некоторых примерах количество углублений заданной формы может составлять от 8 до 17, предпочтительно от 12 до 16. В некоторых примерах изобретения углубления заданной формы по существу равномерно разнесены по периферии горючего источника тепла.

Внешний диаметр горючего источника тепла может варьироваться вдоль его длины. В некоторых вариантах осуществления внешний диаметр горючего источника тепла является по существу постоянным вдоль по существу всей длины горючего источника тепла. Это может приводить к улучшенной производственной технологичности.

Согласно изобретению также отдельно предусмотрен горючий источник тепла, имеющий один или несколько признаков горючего источника тепла, описанного в связи с многокомпонентным элементом.

Согласно второму аспекту изобретения предусмотрен горючий источник тепла для изделия, генерирующего аэрозоль, при этом горючий источник тепла содержит несколько разнесенных по окружности продольных канавок на своей внешней поверхности, при этом продольные канавки имеют глубину, составляющую менее приблизительно 10 процентов внешнего диаметра горючего источника тепла, при этом глубина нескольких разнесенных по окружности продольных канавок составляет от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,4 мм.

При данной компоновке продольные канавки обеспечивают углубление во внешней поверхности горючего источника тепла, в котором во время изготовления изделия, генерирующего аэрозоль, или во время изготовления многокомпонентного элемента для изделия, генерирующего аэрозоль, может быть предусмотрен клей для улучшения удерживания горючего источника тепла внутри обертки изделия, генерирующего аэрозоль, или многокомпонентного элемента.

При продольном расположении канавок, когда горючий источник тепла собран в изделии, генерирующем аэрозоль, канавки и любой клей в них проходят параллельно направлению вверх по потоку изделия, генерирующего аэрозоль, и, таким образом, могут улучшать удерживание горючего источника тепла в направлении вверх по потоку, обеспечивая правильное положение горючего источника тепла и желаемые свойства аэрозоля.

Поскольку продольные канавки имеют глубину, составляющую менее приблизительно 10 процентов внешнего диаметра горючего источника тепла, а более конкретно от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,4 мм, присутствие продольных канавок может по существу не влиять на массу источника тепла и, следовательно, на его нагревательные характеристики. Дополнительно время, требуемое для высыхания клея после его нанесения, может быть уменьшено, улучшая производственную технологичность изделий, генерирующих аэрозоль, содержащих горючие источники тепла согласно настоящему изобретению, при одновременно продолжении обеспечения улучшенного удерживания горючего источника тепла.

В вариантах осуществления, в которых горючий источник тепла имеет круглое поперечное сечение, глубина, составляющая менее приблизительно 10 процентов внешнего диаметра горючего источника тепла, соответствует диаметру источника тепла, измеренному по меньшей мере в одном углублении, составляющему по меньшей мере 80 процентов внешнего диаметра горючего источника тепла.

Несколько продольных канавок могут быть равномерно разнесены по окружности горючего источника тепла. Альтернативно несколько продольных канавок могут быть неравномерно разнесены по окружности горючего источника тепла. То есть расстояние между любыми двумя соседними канавками может быть разным.

Несколько продольных канавок могут иметь по существу одинаковую длину. Альтернативно несколько продольных канавок могут иметь разную длину. То есть по меньшей мере одна из нескольких продольных канавок может иметь длину, отличную от других. В некоторых примерах каждая из нескольких продольных канавок имеет разную длину.

Несколько продольных канавок могут быть по существу выровнены в продольном направлении. То есть один или оба из расположенных выше по потоку и расположенных ниже по потоку концов по существу всех продольных канавок находятся в одинаковом положении вдоль длины горючего источника тепла. В некоторых примерах несколько продольных канавок имеют по существу одинаковую длину и по существу выровнены в продольном направлении. В таких примерах расположенные выше по потоку и расположенные ниже по потоку концы по существу всех продольных канавок находятся в одинаковом положении вдоль длины горючего источника тепла.

В одном особом примере несколько продольных канавок равномерно разнесены по окружности горючего источника тепла, имеют по существу одинаковую длину и по существу выровнены в продольном направлении.

Глубина нескольких продольных канавок составляет от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,4 мм, предпочтительно от приблизительно 0,2 мм до приблизительно 0,4 мм. Глубина каждой из продольных канавок может быть по существу постоянной вдоль ее длины. Альтернативно глубина одной или нескольких продольных канавок может варьироваться вдоль их длины.

В некоторых вариантах осуществления глубина по меньшей мере одной из нескольких продольных канавок уменьшается в направлении ее расположенного ниже по потоку конца. В некоторых примерах глубина по существу всех из нескольких продольных канавок уменьшается в направлении их соответствующих расположенных ниже по потоку концов. В обоих случаях это может давать преимущество, заключающееся в том, что удерживание источника тепла при включении в многокомпонентный элемент или изделие, генерирующее аэрозоль, может быть дополнительно улучшено посредством заполнения или частичного заполнения продольных канавок клеем, который, таким образом, действует как клин для сопротивления перемещению вверх по потоку источника тепла относительно обертки изделия. Было также установлено, что это позволяет легче заполнять продольные канавки клеем, который легче протекает в направлении вверх по потоку вдоль длины канавок во время сборки.

В таких примерах глубина по меньшей мере одной продольной канавки может уменьшаться постепенно вдоль переходной части или ступенчато.

В некоторых вариантах осуществления горючий источник тепла содержит заднюю часть, имеющую по существу постоянное поперечное сечение, при этом несколько продольных канавок заканчиваются на расположенном выше по потоку конце задней части или выше по потоку от него. При данной компоновке продольные канавки не проходят в заднюю часть, и, следовательно, когда горючий источник тепла установлен в многокомпонентный элемент или изделие, генерирующее аэрозоль, задняя часть может образовывать перегородку для уменьшения пропускания газообразных продуктов горения вокруг источника тепла в направлении вниз по потоку. Задняя часть может определять максимальный внешний диаметр горючего источника тепла. Такая компоновка может улучшить простоту изготовления многокомпонентных элементов или изделий, генерирующих аэрозоль, содержащих горючий источник тепла, посредством упрощения обертывания обертки многокомпонентного элемента или изделия, генерирующего аэрозоль, вокруг источника тепла. Это также может улучшить кондуктивную теплопередачу от источника тепла на обертку. Это может быть особенно преимущественным, когда горючий источник тепла включен в многокомпонентный элемент или изделие, генерирующее аэрозоль, в которых обертка содержит теплопроводный слой для передачи тепловой энергии от горючего источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль. Предпочтительно задняя часть определяет непрерывную поверхность, проходящую вокруг внешней поверхности горючего источника тепла. Данный признак имеет особое значение и независимо предусмотрен. Дополнительный аспект изобретения предусматривает горючий источник тепла для изделия, генерирующего аэрозоль, при этом горючий источник тепла содержит внешнюю поверхность и по меньшей мере одно углубление во внешней поверхности, причем горючий источник тепла дополнительно содержит заднюю, или расположенную ниже по потоку, часть, имеющую по существу постоянное поперечное сечение, при этом по меньшей мере одно углубление заканчивается выше по потоку относительно задней части.

Задняя часть горючего источника тепла может иметь любые подходящие размеры. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления задняя часть имеет длину менее приблизительно 3 мм, предпочтительно от приблизительно 2 мм до приблизительно 3 мм.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления радиально наружные кромки нескольких продольных канавок являются изогнутыми с радиусом кривизны по меньшей мере приблизительно 0,05 мм. Это может преимущественно упрощать заполнение канавок клеем во время изготовления многокомпонентного элемента или изделия, генерирующего аэрозоль, содержащих такой горючий источник тепла. Это также может приводить к уменьшению видимости канавок через обертку и уменьшению риска повреждения обертки, вызванного радиально наружными кромками канавок, во время обертывания горючего источника тепла во время изготовления многокомпонентного элемента или изделия, генерирующего аэрозоль, содержащих такой горючий источник тепла. Кроме того, при данной компоновке радиально наружные кромки горючего источника тепла могут быть в меньшей степени подвержены повреждению или разрушению при обращении, что уменьшает количество пыли, например, углеродной пыли, образующейся во время изготовления. Предпочтительно радиус кривизны составляет от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,5 мм, предпочтительно от приблизительно 0,2 мм до приблизительно 0,4 мм.

Внешний диаметр горючего источника тепла может варьироваться вдоль его длины. В некоторых вариантах осуществления внешний диаметр горючего источника тепла является по существу постоянным вдоль по существу всей длины горючего источника тепла. Это может приводить к улучшенной производственной технологичности.

В контексте данного документа термин «неорганический клей» относится к клею или комбинации клеев, которые по существу не содержат углерода.

В контексте данного документа термин «вздувающийся клей» обозначает клей, который расширяется под воздействием повышенных температур не только за счет своего коэффициента теплового расширения.

В контексте данного документа термин «продольный» используется для описания направления между ближним концом и противоположным дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль, или элемента изделия, генерирующего аэрозоль.

В контексте данного документа термины «радиальный» и «поперечный» используются для описания направления, перпендикулярного направлению между ближним концом и противоположным дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль.

В контексте данного документа термин «длина» используется для описания максимального размера в продольном направлении изделия, генерирующего аэрозоль, или элемента изделия, генерирующего аэрозоль. То есть максимального размера в направлении между ближним концом и противоположным дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль, или элемента изделия, генерирующего аэрозоль, в направлении между ближним концом и противоположным дальним концом.

В контексте данного документа термин «толщина» относится к максимальному размеру изделия, генерирующего аэрозоль, или элемента изделия, генерирующего аэрозоль, в радиальном направлении.

В контексте данного документа термин «углубление заданной формы» относится к углублению с заданными размерами, которое специально образовано во внешней поверхности горючего источника тепла.

В контексте данного документа термин «канавка» относится к удлиненному углублению заданной формы.

В контексте данного документа термин «диаметр» обозначает максимальный поперечный размер удлиненных горючих источников тепла или многокомпонентных элементов согласно изобретению.

В контексте данного документа фраза «глубина уменьшается в направлении его расположенного ниже по потоку конца» означает, что глубина углубления в первом местоположении вдоль его длины больше, чем глубина углубления во втором местоположении, которое ниже по потоку относительно первого местоположения. Это относится к вариантам осуществления, в которых глубина углубления является наибольшей на его расположенном выше по потоку конце или вблизи него, а также к вариантам осуществления, в которых глубина углубления является наибольшей в точке между его расположенным выше по потоку и расположенным ниже по потоку концами.

В контексте данного документа фраза «внешний диаметр горючего источника тепла является по существу постоянным» означает, что внешняя граница источника тепла, то есть наименьшее пространство, внутри которого может быть помещен источник тепла, остается по существу одинаковой вдоль длины источника тепла.

В контексте данного документа термин «теплоизоляционный материал» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность менее приблизительно 50 милливатт на метр-кельвин (мВт/(м·К)) при температуре 23°C и относительной влажности 50%, как измерено с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS).

В контексте данного документа термин «теплопроводный материал» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность по меньшей мере приблизительно 10 Вт на метр-кельвин (Вт/(м·К)) при температуре 23°C и относительной влажности 50%, как измерено с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS).

В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, способного при нагревании выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.

Аэрозоли, генерируемые субстратами, образующими аэрозоль, многокомпонентных элементов согласно изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.

В контексте данного документа термин «негорючий» используется для описания материала, являющегося по существу негорючим при температурах, достигаемых горючим источником тепла во время его горения и воспламенения.

В контексте данного документа термин «склонность к воспламенению» относится к способности изделий, генерирующих аэрозоль, таких как курительные изделия, вызывать горение субстрата, на котором они размещены. Склонность к воспламенению должна быть достаточно низкой, чтобы исключить, снизить или почти полностью исключить вероятность поджигания изделием, генерирующим аэрозоль, субстрата, на котором оно размещено. Склонность к воспламенению может быть измерена согласно ISO 12863:2010(E).

Горючий источник тепла представляет собой предпочтительно твердый источник тепла и может содержать любой подходящий горючий материал, включая, но не ограничиваясь этим, углеродные материалы и материалы на основе углерода, содержащие алюминий, магний, один или несколько карбидов, один или несколько нитридов и их комбинации. Твердые горючие источники тепла для нагреваемых курительных изделий и способы получения таких источников тепла известны в данной области техники и описаны, например, в документах US 5040552 A и US 5595577 A. Как правило, известные твердые горючие источники тепла для нагреваемых курительных изделий получены на основе углерода, то есть они содержат углерод в качестве основного горючего материала.

Горючий источник тепла предпочтительно представляет собой горючий источник тепла для изделия, генерирующего аэрозоль, например, курительного изделия.

Горючий источник тепла предпочтительно представляет собой сплошной горючий источник тепла. В контексте данного документа термин «сплошной» описывает источник тепла, который не содержит никаких каналов для потока воздуха, проходящих от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности горючего источника тепла. В контексте данного документа термин «сплошной» используется также для описания горючего источника тепла, содержащего один или несколько каналов для потока воздуха, проходящих от передней торцевой поверхности горючего источника тепла до задней торцевой поверхности горючего источника тепла, причем горючая, по существу воздухонепроницаемая перегородка между задней торцевой поверхностью горючего источника тепла и субстратом, образующим аэрозоль, предотвращает втягивание воздуха вдоль длины горючего источника тепла через один или несколько каналов для потока воздуха.

Многокомпонентные элементы согласно изобретению, содержащие сплошные горючие источники тепла, содержат одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по потоку относительно задней торцевой поверхности горючего источника тепла, с целью втягивания воздуха внутрь одного или нескольких проходов для потока воздуха. Многокомпонентные элементы согласно изобретению, содержащие несплошные горючие источники тепла, могут также содержать одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по потоку относительно задней торцевой поверхности горючего источника тепла, с целью втягивания воздуха внутрь одного или нескольких проходов для потока воздуха.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления многокомпонентные элементы согласно изобретению, содержащие сплошные горючие источники тепла, содержат одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных вблизи расположенного ниже по потоку конца субстрата, образующего аэрозоль.

При использовании воздух, втягиваемый для вдыхания пользователем по одному или нескольким проходам для потока воздуха изделий, генерирующих аэрозоль, содержащих многокомпонентные элементы согласно изобретению, содержащие сплошной горючий источник тепла, не проходит через какие-либо каналы для потока воздуха вдоль сплошного горючего источника тепла. Отсутствие каких-либо каналов для потока воздуха, проходящих через сплошной горючий источник тепла, преимущественно по существу предотвращает или подавляет активацию горения сплошного горючего источника тепла во время затяжки, осуществляемой пользователем. Это по существу предотвращает или подавляет пики температуры субстрата, образующего аэрозоль, во время затяжки, осуществляемой пользователем.

Благодаря предотвращению или подавлению активации горения сплошного горючего источника тепла и, таким образом, предотвращению или подавлению излишних повышений температуры в субстрате, образующем аэрозоль, можно преимущественно предотвратить горение или пиролиз субстрата, образующего аэрозоль, при интенсивных режимах осуществления затяжек. Дополнительно влияние режима осуществления затяжек пользователем на состав основной струи аэрозоля может быть преимущественно сведено к минимуму или уменьшено.

Добавление сплошного горючего источника тепла также может преимущественно по существу предотвращать или подавлять попадание продуктов горения и разложения и других материалов, образующихся при воспламенении и горении сплошного горючего источника тепла, в воздух, втягиваемый через многокомпонентные элементы согласно изобретению при их использовании. Это является особенно преимущественным, если сплошной горючий источник тепла содержит одну или несколько добавок, способствующих воспламенению или горению сплошного горючего источника тепла.

В многокомпонентных элементах согласно изобретению, содержащих сплошной горючий источник тепла, теплопередача от сплошного горючего источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль, происходит в основном за счет теплопроводности, и нагревание субстрата, образующего аэрозоль, за счет принудительной конвекции сведено к минимуму или уменьшено. Это может преимущественно способствовать сведению к минимуму или уменьшению влияния режима осуществления затяжек пользователем на состав основной струи аэрозоля.

В многокомпонентных элементах согласно изобретению, содержащих сплошной горючий источник тепла, особенно важно оптимизировать кондуктивную теплопередачу между горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль. Как дополнительно описано ниже, добавление одного или нескольких теплопроводных элементов вокруг по меньшей мере задней части горючего углеродсодержащего источника тепла и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль, является особенно предпочтительным в многокомпонентных элементах согласно изобретению, которые содержат сплошные источники тепла, при этом нагревание субстрата, образующего аэрозоль, за счет принудительной конвекции является незначительным или вовсе отсутствует.

Следует понимать, что многокомпонентные элементы согласно изобретению могут содержать сплошные горючие источники тепла, содержащие одно или несколько закрытых или блокированных проходных отверстий, через которые не может быть втянут воздух пользователем для вдыхания.

Например, многокомпонентные элементы согласно изобретению могут содержать сплошные горючие источники тепла, содержащие одно или несколько закрытых проходных отверстий, проходящих от передней торцевой поверхности на расположенном выше по потоку конце сплошного горючего углеродсодержащего источника тепла только вдоль части длины сплошного горючего углеродсодержащего источника тепла.

Добавление одного или нескольких закрытых проходных отверстий для воздуха увеличивает площадь поверхности сплошного горючего источника тепла, на которую воздействует кислород из воздуха, и может преимущественно способствовать воспламенению и непрерывному горению сплошного горючего источника тепла.

В некоторых вариантах осуществления изобретения горючий источник тепла содержит по меньшей мере один продольный канал для потока воздуха, обеспечивающий один или несколько проходов для потока воздуха через источник тепла. В контексте данного документа термин «канал для потока воздуха» используется для описания канала, проходящего вдоль длины источника тепла, через который воздух может втягиваться через изделие, генерирующее аэрозоль, для вдыхания пользователем. Такие источники тепла, содержащие один или несколько продольных каналов для потока воздуха, называются в данном документе «несплошными» источниками тепла.

Диаметр по меньшей мере одного продольного канала для потока воздуха может составлять от приблизительно 1,5 мм до приблизительно 3 мм, более предпочтительно от приблизительно 2 мм до приблизительно 2,5 мм. Внутренняя поверхность по меньшей мере одного продольного канала для потока воздуха может быть частично или полностью покрытой, как подробнее описано в документе WO 2009/022232 A.

Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие элементы. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые выделяются из субстрата при нагревании. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать одно или несколько веществ для образования аэрозоля. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают, но без ограничения, глицерин и пропиленгликоль.

В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой стержень, содержащий табакосодержащий материал.

Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или несколько из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полосы или листы, содержащие одно или несколько из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящих таре или картридже. Например, материал, образующий аэрозоль, твердого субстрата, образующего аэрозоль, может быть помещен в бумажную или другую обертку и иметь форму штранга. Если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму штранга, то весь штранг, включая любую обертку, считается субстратом, образующим аэрозоль.

Факультативно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, предназначенные для выделения при нагревании твердого субстрата, образующего аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагревания твердого субстрата, образующего аэрозоль.

Факультативно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубок, полосок или листов. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в форме, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен в виде узора с целью обеспечения неоднородной доставки аромата во время использования.

Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь форму штранга или компонента, содержащих материал, способный выделять летучие соединения при нагревании, окруженных бумажной или другой оберткой. Как указано выше, в случае если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму такого штранга или компонента, весь штранг или компонент, включая любую обертку, может считаться субстратом, образующим аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно имеет длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 20 мм. В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 6 мм до приблизительно 15 мм или длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 12 мм.

В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит штранг материала на основе табака, завернутый в фицеллу. В особенно предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит штранг гомогенизированного материала на основе табака, завернутый в фицеллу.

В любых вышеописанных вариантах осуществления многокомпонентного элемента согласно изобретению горючий источник тепла и субстрат, образующий аэрозоль, могут упираться друг в друга с соосным выравниванием. Преимущественно неорганический клей может во время использования удерживать горючий источник тепла в непосредственном контакте с субстратом, образующим аэрозоль, обеспечивая хорошее тепловое сообщение между двумя элементами и поддерживая температуру субстрата, образующего аэрозоль, в пределах желаемого диапазона.

В контексте данного документа термины «упирающийся» и «упираться» используются для описания элемента или части элемента, которые находятся в непосредственном контакте с другими элементом или частью элемента.

Многокомпонентные элементы согласно изобретению могут содержать теплопроводный элемент, расположенный вокруг как по меньшей мере задней части горючего источника тепла, так и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль, и в непосредственном контакте с ними. В таких вариантах осуществления теплопроводный элемент обеспечивает тепловую связь между горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль, многокомпонентных элементов согласно изобретению и преимущественно способствует достижению достаточной теплопередачи от горючего источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль, с образованием приемлемого аэрозоля.

Альтернативно или дополнительно многокомпонентные элементы согласно изобретению могут содержать теплопроводный элемент, разнесенный с одним или обоими из следующего: горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль, таким образом, чтобы отсутствовал непосредственный контакт между теплопроводным элементом и одним или обоими из следующего: горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль.

В случае если многокомпонентный элемент содержит теплопроводный элемент, расположенный вокруг по меньшей мере задней части горючего источника тепла и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль, теплопроводный элемент может быть образован оберткой. Например, обертка может содержать один или несколько слоев теплопроводного материала, которые образуют один или несколько теплопроводных элементов.

Один или несколько теплопроводных элементов предпочтительно являются негорючими. В некоторых вариантах осуществления один или несколько теплопроводных элементов могут ограничивать поступление кислорода. Иными словами, один или несколько теплопроводных элементов могут ослаблять или препятствовать прохождению кислорода через теплопроводный элемент.

Подходящие теплопроводные элементы для применения в многокомпонентных элементах согласно изобретению включают, но без ограничения: обертки из металлической фольги, такие как, например, обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги; и обертки из фольги из сплава металлов.

Многокомпонентные элементы согласно изобретению могут дополнительно содержать крышку, выполненную с возможностью по меньшей мере частичного закрывания передней торцевой поверхности горючего источника тепла, причем крышка является съемной для открывания передней торцевой поверхности горючего источника тепла перед использованием изделия, генерирующего аэрозоль.

В контексте данного документа термин «крышка» относится к защитному покрытию, которое по существу окружает дальний конец многокомпонентного элемента, включая переднюю торцевую поверхность. Предоставление крышки, которую снимают перед поджиганием горючего источника тепла, преимущественно защищает горючий источник тепла перед использованием.

Например, многокомпонентные элементы согласно изобретению могут содержать съемную крышку, прикрепленную на линии наименьшего сопротивления к дальнему концу многокомпонентного элемента, причем крышка содержит цилиндрический штранг материала, окруженный оберткой, как описано в документе WO 2014/086998 A1.

Многокомпонентные элементы согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль. Такой элемент может иметь форму полой трубки, расположенной ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль.

Перемещающий элемент может упираться в субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно перемещающий элемент может быть расположен на расстоянии от субстрата, образующего аэрозоль. Перемещающий элемент может находиться в соосном выравнивании с одним или обоими из следующего: горючим источником тепла и субстратом, образующим аэрозоль.

Добавление перемещающего элемента преимущественно позволяет охлаждать аэрозоль, генерируемый за счет теплопередачи от горючего источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль. Добавление перемещающего элемента также преимущественно позволяет регулировать до желаемого значения общую длину изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего многокомпонентный элемент согласно изобретению, например, до длины, подобной длине обычной сигареты, посредством соответствующего выбора длины перемещающего элемента.

Перемещающий элемент может иметь длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 50 мм, например, длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 45 мм или от приблизительно 15 мм до приблизительно 30 мм. Перемещающий элемент может иметь другие значения длины в зависимости от желаемой общей длины изделия, генерирующего аэрозоль, и наличия и длины других элементов в многокомпонентном элементе или изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем многокомпонентный элемент.

Предпочтительно перемещающий элемент содержит по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом. В таких вариантах осуществления при использовании воздух, втягиваемый в изделие, генерирующее аэрозоль, проходит по меньшей мере через одно трубчатое полое тело с открытым концом по мере своего прохождения вниз по потоку через изделие, генерирующее аэрозоль.

Перемещающий элемент может содержать по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом, выполненное из одного или нескольких подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными при температуре аэрозоля, генерируемого за счет передачи тепла от горючего источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль. Подходящие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, бумагу, картон, пластмассу, такую как ацетилцеллюлоза, керамику и их комбинации.

Альтернативно или дополнительно многокомпонентные элементы согласно изобретению могут содержать элемент, охлаждающий аэрозоль, или теплообменник, расположенные ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать несколько каналов, проходящих в продольном направлении.

Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA) и алюминиевой фольги.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота (PLA) или марка Mater-Bi^®(доступная на рынке серия сложных сополиэфиров на основе крахмала).

Согласно третьему аспекту изобретения предусмотрено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее многокомпонентный элемент или горючий источник тепла согласно любому из вариантов осуществления, описанных выше.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное изделие.

Горючий источник тепла расположен на дальнем конце изделия, генерирующего аэрозоль, или вблизи него. Конец, подносимый ко рту, изделия, генерирующего аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным ниже по потоку концом изделия, генерирующего аэрозоль, а дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным выше по потоку концом изделия, генерирующего аэрозоль. Элементы или части элементов изделия, генерирующего аэрозоль, и многокомпонентного элемента могут быть описаны как расположенные выше по потоку или расположенные ниже по потоку относительно друг друга, исходя из их относительных положений между ближним концом изделия, генерирующего аэрозоль, и дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль. Конец, подносимый ко рту, расположен ниже по потоку относительно дальнего конца.

В контексте данного документа термины «выше по потоку» и «передний» и «ниже по потоку» и «задний» используются для описания относительных положений элементов или частей элементов многокомпонентного элемента относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем многокомпонентный элемент, во время его использования. Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению содержат ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из изделия, генерирующего аэрозоль, для доставки пользователю. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, также может называться концом, подносимым ко рту. При использовании пользователь осуществляет затяжку с конца, подносимого ко рту, изделия, генерирующего аэрозоль, для вдыхания аэрозоля, сгенерированного изделием, генерирующим аэрозоль.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению предпочтительно содержат мундштук, расположенный на их ближнем конце.

Предпочтительно мундштук имеет низкую эффективность фильтрации, более предпочтительно очень низкую эффективность фильтрации. Мундштук может представлять собой однокомпонентный или одноэлементный мундштук. Альтернативно мундштук может представлять собой многокомпонентный или многоэлементный мундштук.

Мундштук может содержать фильтр, содержащий один или несколько компонентов, содержащих подходящие известные фильтрующие материалы. Подходящие фильтрующие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, ацетилцеллюлозу и бумагу. Альтернативно или дополнительно мундштук может содержать один или несколько компонентов, содержащих абсорбенты, адсорбенты, ароматизаторы и другие модификаторы аэрозолей и добавки или их комбинации.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут содержать многокомпонентный элемент согласно любым вариантам осуществления, описанным выше, и компонент мундштука на расположенном ниже по потоку конце многокомпонентного элемента.

Альтернативно изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут содержать первый многокомпонентный элемент согласно любым вариантам осуществления, описанным выше, и второй многокомпонентный элемент, расположенный ниже по потоку относительно первого многокомпонентного элемента, при этом второй многокомпонентный элемент содержит мундштук, расположенный на его ближнем конце. Второй многокомпонентный элемент может содержать элемент, охлаждающий аэрозоль, расположенный выше по потоку относительно мундштука. Второй многокомпонентный элемент может содержать перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные выше по потоку относительно мундштука. В некоторых вариантах осуществления второй многокомпонентный элемент содержит элемент, охлаждающий аэрозоль, и перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные выше по потоку относительно мундштука.

В одном особом варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит первый многокомпонентный элемент, содержащий горючий источник тепла, субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника тепла, и перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, и второй многокомпонентный элемент на расположенном ниже по потоку конце первого многокомпонентного элемента, при этом второй многокомпонентный элемент содержит элемент, охлаждающий аэрозоль, перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные ниже по потоку относительно элемента, охлаждающего аэрозоль, и мундштук на своем ближнем конце.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу удлиненным. Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.

Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу удлиненным. Субстрат, образующий аэрозоль, также имеет длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен в изделии, генерирующем аэрозоль, таким образом, что длина субстрата, образующего аэрозоль, по существу параллельна направлению потока воздуха в изделии, генерирующем аэрозоль.

Перемещающие часть или элемент могут быть по существу удлиненными.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут иметь любую желаемую длину. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут иметь общую длину от приблизительно 65 мм до приблизительно 100 мм.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут иметь любой желаемый наружный диаметр. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм.

Сборка изделий, генерирующих аэрозоль, согласно изобретению может быть осуществлена с использованием известных способов и оборудования.

Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приводимые в данном документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в данном документе.

В четвертом аспекте изобретения предусмотрен способ изготовления многокомпонентного элемента для изделия, генерирующего аэрозоль, включающий этапы: предоставления горючего источника тепла, имеющего по меньшей мере одно углубление заданной формы на своей внешней поверхности; предоставления субстрата, образующего аэрозоль, ниже по потоку относительно горючего источника тепла; нанесения неорганического клея на полотно материала обертки; и обертывания полотна материала обертки вокруг горючего источника тепла с образованием обертки, окружающей горючий источник тепла вдоль по меньшей мере части его длины, таким образом, чтобы неорганический клей был расположен между горючим источником тепла и оберткой и по меньшей мере частично заполнял по меньшей мере одно углубление заданной формы.

Этап нанесения неорганического клея может быть выполнен любым подходящим способом. Например, неорганический клей может быть нанесен посредством одного или нескольких из следующего: распределения, распыления, использования клеевого пистолета или ротационной глубокой печати, или других способов печати.

Неорганический клей может быть нанесен в виде слоя, имеющего любую подходящую толщину. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления неорганический клей наносят на полотно материала обертки, и полотно обертывают вокруг горючего источника тепла, так что неорганический клей образует слой, имеющий толщину от по меньшей мере приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,1 мм, предпочтительно от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,04 мм, более предпочтительно имеющий минимальную толщину, составляющую приблизительно 0,02 мм.

Неорганический клей может представлять собой вздувающийся неорганический клей. Неорганический клей может представлять собой вспенивающийся вздувающийся неорганический клей. Неорганический клей может иметь любой подходящий состав. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления неорганический клей может содержать от приблизительно 40% до приблизительно 75% по весу воды при нанесении на полотно материала обертки, предпочтительно от приблизительно 50% до приблизительно 65% по весу воды при нанесении на полотно материала обертки. Содержание воды в неорганическом клее может быть уменьшено после его нанесения на полотно материала обертки. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления после изготовления многокомпонентного элемента и высыхания или частичного высыхания неорганического клея вздувающийся неорганический клей содержит по меньшей мере 1% по весу воды, предпочтительно от приблизительно 1% до приблизительно 7% по весу воды, более предпочтительно от приблизительно 1% до приблизительно 5% по весу воды.

В еще одном дополнительном аспекте изобретения предусмотрен способ изготовления изделия, генерирующего аэрозоль, включающий этапы предоставления многокомпонентного элемента, изготовленного в соответствии с любыми способами, описанными выше, и предоставления мундштука ниже по потоку относительно многокомпонентного элемента. Предпочтительно мундштук имеет низкую эффективность фильтрации, более предпочтительно очень низкую эффективность фильтрации. Мундштук может представлять собой однокомпонентный или одноэлементный мундштук. Альтернативно мундштук может представлять собой многокомпонентный или многоэлементный мундштук. Мундштук может содержать фильтр, содержащий один или несколько компонентов, содержащих подходящие известные фильтрующие материалы. Подходящие фильтрующие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, ацетилцеллюлозу и бумагу. Альтернативно или дополнительно мундштук может содержать один или несколько компонентов, содержащих абсорбенты, адсорбенты, ароматизаторы и другие модификаторы аэрозолей и добавки или их комбинации.

Мундштук может быть расположен на расположенном ниже по потоку конце многокомпонентного элемента. Альтернативно этап предоставления мундштука может быть выполнен посредством предоставления второго многокомпонентного элемента ниже по потоку относительно первого многокомпонентного элемента, при этом второй многокомпонентный элемент содержит мундштук, расположенный на его ближнем конце. Второй многокомпонентный элемент может содержать элемент, охлаждающий аэрозоль, расположенный выше по потоку относительно мундштука. Второй многокомпонентный элемент может содержать перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные выше по потоку относительно мундштука. В некоторых вариантах осуществления второй многокомпонентный элемент содержит элемент, охлаждающий аэрозоль, и перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные выше по потоку относительно мундштука. В одном особом варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит первый многокомпонентный элемент, содержащий горючий источник тепла, субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника тепла, и перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, и второй многокомпонентный элемент на расположенном ниже по потоку конце первого многокомпонентного элемента, при этом второй многокомпонентный элемент содержит элемент, охлаждающий аэрозоль, перемещающий элемент или разделительный элемент, расположенные ниже по потоку относительно элемента, охлаждающего аэрозоль, и мундштук на своем ближнем конце.

Признаки, описанные в отношении одного или нескольких аспектов, могут быть в равной степени применены и к другим аспектам изобретения. В частности, признаки, описанные в отношении многокомпонентного элемента согласно первому аспекту, могут быть в равной степени применены к горючему источнику тепла согласно второму аспекту или к изделию, генерирующему аэрозоль, согласно третьему аспекту, и наоборот. Дополнительно признаки, описанные в отношении многокомпонентного элемента согласно первому аспекту, горючего источника тепла согласно второму аспекту или изделия, генерирующего аэрозоль, согласно третьему аспекту, могут быть в равной степени применены к способу изготовления согласно четвертому аспекту.

Изобретение будет дополнительно описано исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:

на фиг. 1 показан схематический вид в продольном разрезе курительного изделия, содержащего многокомпонентный элемент, согласно первому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 2A показан схематический вид в перспективе горючего источника тепла для многокомпонентного элемента по фиг. 1;

на фиг. 2B показан схематический вид в поперечном сечении горючего источника тепла по фиг. 2A; и

на фиг. 3A и фиг. 3B представлены схематические изображения способа изготовления для изготовления многокомпонентного элемента по фиг. 1.

Курительное изделие 2 согласно первому варианту осуществления изобретения, показанное на фиг. 1, содержит сплошной горючий источник 4 тепла, имеющий переднюю поверхность 6 и противоположную заднюю поверхность 8, субстрат 10, образующий аэрозоль, перемещающий элемент 12, элемент 14, охлаждающий аэрозоль, разделительный элемент 16 и мундштук 18, которые упираются друг в друга с соосным выравниванием.

Сплошной горючий источник 4 тепла представляет собой сплошной углеродсодержащий горючий источник тепла и расположен на дальнем конце курительного изделия 2. Как показано на фиг. 1, негорючая, по существу воздухонепроницаемая перегородка 22 в форме диска из алюминиевой фольги предусмотрена между задней поверхностью 8 сплошного горючего источника 4 тепла и субстратом 10, образующим аэрозоль. Перегородка 22 нанесена на заднюю поверхность 8 сплошного горючего источника 4 тепла путем прессовки диска из алюминиевой фольги на заднюю поверхность 8 сплошного горючего источника 4 тепла и упирается в заднюю поверхность 8 горючего углеродсодержащего источника 4 тепла и субстрат 10, образующий аэрозоль.

В других вариантах осуществления изобретения (не показаны) негорючая, по существу воздухонепроницаемая перегородка 22 между задней поверхностью 8 сплошного горючего источника 4 тепла и субстратом 10, образующим аэрозоль, может отсутствовать.

Субстрат 10, образующий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по потоку относительно перегородки 22, нанесенной на заднюю поверхность 8 сплошного горючего источника 4 тепла. Субстрат 10, образующий аэрозоль, содержит цилиндрический штранг гомогенизированного материала 24 на основе табака, содержащего вещество для образования аэрозоля, такое как, например, глицерин, завернутый в фицеллу 26.

Перемещающий элемент 12 расположен непосредственно ниже по потоку относительно субстрата 10, образующего аэрозоль, и содержит цилиндрическую полую ацетилцеллюлозную трубку 28 с открытым концом.

Элемент 14, охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по потоку относительно перемещающего элемента 12 и содержит собранный лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как, например, полимолочная кислота.

Разделительный элемент 16 расположен непосредственно ниже по потоку относительно элемента 14, охлаждающего аэрозоль, и содержит цилиндрическую полую бумажную или картонную трубку 30 с открытым концом.

Мундштук 18 расположен непосредственно ниже по потоку относительно разделительного элемента 16. Как показано на фиг. 1, мундштук 18 расположен на ближнем конце курительного изделия 2 и содержит цилиндрический штранг подходящего фильтрующего материала 32, такого как, например, ацетилцеллюлозное волокно с очень низкой эффективностью фильтрации, завернутый в фицеллу 34 фильтра.

Как показано на фиг. 1, курительное изделие 2 дополнительно содержит одинарный теплопроводный элемент 36 из подходящего материала, такого как, например, алюминиевая фольга, лежащий поверх задней части сплошного горючего источника 4 тепла, всей длины субстрата 10, образующего аэрозоль, и всей длины перемещающего элемента 12.

В других вариантах осуществления изобретения (не показаны) перемещающий элемент 12 может проходить за пределы одинарного теплопроводного элемента 36 в направлении вниз по потоку. То есть одинарный теплопроводный элемент 36 может лежать поверх лишь передней части перемещающего элемента 12. В других вариантах осуществления изобретения (не показаны) одинарный теплопроводный элемент 36 может не лежать поверх какой-либо части перемещающего элемента 12.

В дополнительных вариантах осуществления изобретения (не показаны) субстрат 10, образующий аэрозоль, может проходить за пределы одинарного теплопроводного элемента 36 в направлении вниз по потоку. То есть одинарный теплопроводный элемент 36 может лежать поверх лишь передней части субстрата 10, образующего аэрозоль.

Одинарный теплопроводный элемент 36 окружен оберткой 38 из листа теплоизоляционного материала, такого как, например, сигаретная бумага с низкой воздухопроницаемостью, которая обернута вокруг субстрата 10, образующего аэрозоль, перемещающего элемента 12 и задней части сплошного горючего источника 4 тепла, с образованием многокомпонентного элемента 50 курительного изделия 2.

Элемент 14, охлаждающий аэрозоль, разделительный элемент 16 и мундштук 18 могут быть окружены дополнительной оберткой (не показана) с образованием второго многокомпонентного элемента (также не показан) ниже по потоку относительно многокомпонентного элемента 50. В таких примерах многокомпонентный элемент 50 и второй многокомпонентный элемент могут удерживаться вместе наружной оберткой 20 или дополнительной оберткой, или полосой ободковой бумаги. Альтернативно элемент 14, охлаждающий аэрозоль, разделительный элемент 16 и мундштук 18 могут представлять собой отдельные компоненты, которые удерживаются вместе и соединяются с многокомпонентным элементом 50 посредством наружной обертки 20.

В других вариантах осуществления (не показаны) обертка 38 может проходить ниже по потоку относительно перемещающего элемента 12 с окружением других элементов курительного изделия 2, таких как элемент, охлаждающий аэрозоль, и разделительный элемент 16, которые затем включаются в многокомпонентный элемент. Мундштук 18 может затем быть присоединен на расположенном ниже по потоку конце многокомпонентного элемента наружной оберткой 20 или дополнительной оберткой, или полосой ободковой бумаги (не показана).

В курительном изделии 2 согласно первому варианту осуществления изобретения, показанном на фиг. 1, одинарный теплопроводный элемент 36 и обертка 38 проходят приблизительно до одинакового положения на сплошном горючем источнике 4 тепла в направлении вверх по потоку и в направлении вниз по потоку, таким образом, расположенные выше по потоку концы одинарного теплопроводного элемента 36 и обертки 38 по существу выровнены поверх сплошного горючего источника 4 тепла, и, таким образом, расположенные ниже по потоку концы одинарного теплопроводного элемента 36 и обертки 38 по существу выровнены на расположенном ниже по потоку конце перемещающего элемента 12.

Тем не менее, следует понимать, что в других вариантах осуществления изобретения (не показаны) обертка 38 может проходить за пределы одинарного теплопроводного элемента 36 в направлении вверх по потоку.

Курительное изделие 2 согласно первому варианту осуществления изобретения содержит одно или несколько первых впускных отверстий 38 для воздуха по периферии субстрата 10, образующего аэрозоль.

Как показано на фиг. 1, расположение первых впускных отверстий 40 для воздуха по окружности предусмотрено в фицелле 26 субстрата 10, образующего аэрозоль, обертке 38 и одинарном теплопроводном элементе 36 для того, чтобы позволить холодному воздуху (показан пунктирными стрелками на фиг. 1) проходить в субстрат 10, образующий аэрозоль.

Горючий источник 4 тепла имеет несколько углублений заданной формы на своей внешней поверхности 102, выполненных в виде нескольких разнесенных по окружности продольных канавок 110, которые проходят от передней поверхности 6 к задней поверхности 8 и определяют заднюю часть 104, имеющую по существу постоянное, круглое поперечное сечение и по существу непрерывную внешнюю поверхность, как описано ниже в отношении фиг. 2A и фиг. 2B.

Также на фиг. 1 показан слой 42 неорганического клея, расположенный между горючим источником 4 тепла и оберткой 38 и частично заполняющий каждую из продольных канавок 110. В этом примере слой 42 неорганического клея расположен на внутренней поверхности теплопроводного элемента 36 таким образом, что он находится в непосредственном контакте с горючим источником 4 тепла. Слой 42 неорганического клея образовывает закрепление в поверхности горючего источника 4 тепла с возможностью сопротивления перемещению горючего источника 4 тепла относительно обертки 38. Поскольку клей является неорганическим, потеря материала может быть малой или отсутствовать во время горения источника тепла. Таким образом, данная компоновка может улучшить удерживание горючего источника тепла даже во время использования изделия, генерирующего аэрозоль, обеспечивая правильное положение горючего источника тепла и желаемые свойства аэрозоля. Неорганический клей окружает горючий источник 4 тепла с образованием кольцеобразной перегородки вокруг горючего источника тепла и выполнен с возможностью расширения в ответ на теплоту от горючего источника 4 тепла.

Неорганический клей находится в непосредственном контакте с горючим источником 4 тепла и, следовательно, связывается с элементами поверхности горючего источника 4 тепла, например, шероховатостью поверхности или геометрическими дефектами, с дополнительным улучшением удерживания горючего источника 4 тепла.

Поскольку канавки 110 расположены в продольном направлении, канавки 110 и неорганический клей 42 в них проходят параллельно направлению вверх по потоку курительного изделия 2. Таким образом, удерживание горючего источника тепла в направлении вверх по потоку улучшено.

Неорганический клей 42 окружает горючий источник тепла и, таким образом, образовывает непрерывное кольцо вокруг горючего источника 4 тепла, уменьшая пропускание газообразных продуктов горения вокруг источника 4 тепла. Следовательно, сопротивление втягиванию, или «RTD», изделия, генерирующего аэрозоль, может быть сохранено во время использования, и по существу весь поток воздуха во время использования попадает в субстрат, образующий аэрозоль, через впускные отверстия 40 для воздуха для желаемых свойств аэрозоля.

В данном примере слой 42 неорганического клея образован из вздувающегося неорганического клея. Подходящие вздувающиеся неорганические клеи включают натрийсиликатные клеи, например, от компании PQ Corporation, Малверн, Пенсильвания, США.

Курительное изделие может дополнительно содержать полосу ободковой бумаги (не показана), окружающую расположенную ниже по потоку конечную часть наружной обертки 20.

Многокомпонентный элемент 50 может дополнительно содержать съемную крышку (не показана) на своем дальнем конце, которая непосредственно примыкает к источнику 4 тепла. Например, съемная крышка может содержать центральную часть, содержащую осушитель, такой как глицерин, для поглощения влаги, по сравнению с источником тепла, который обернут частью одной или обеих из следующего: наружной обертки 20 и обертки 38, и соединен с остальной частью указанной обертки по линии наименьшего сопротивления, содержащей множество перфорационных отверстий в обертке, которая окружает курительное изделие 2. В таких примерах для использования курительного изделия пользователь снимает съемную крышку, поперечно сжимая крышку посредством ее зажатия между большим и указательным пальцами. При сжатии крышки к линии наименьшего сопротивления прикладывается достаточное усилие для локального разрыва обертки, посредством которой присоединена крышка. Затем пользователь снимает крышку посредством кручения крышки для разрыва оставшейся части линии наименьшего сопротивления. После снятия крышки источник тепла является частично открытым, что позволяет пользователю зажечь курительное изделие.

При использовании пользователь поджигает сплошной горючий источник 4 тепла курительного изделия 2 согласно первому варианту осуществления изобретения и затем осуществляет затяжку через мундштук 18. Когда пользователь осуществляет затяжку через мундштук 18, воздух (показан пунктирными стрелками на фиг. 1) втягивается в субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 2 через впускные отверстия 40 для воздуха.

Передняя часть субстрата 10, образующего аэрозоль, нагревается за счет теплопередачи через заднюю поверхность 8 сплошного горючего источника 4 тепла и перегородку 22.

Нагревание субстрата 10, образующего аэрозоль, за счет теплопроводности приводит к выделению глицерина и других летучих и полулетучих соединений из штранга гомогенизированного материала 24 на основе табака. Соединения, выделяемые субстратом 10, образующим аэрозоль, образуют аэрозоль, увлекаемый воздухом, втягиваемым в субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 2 через первые впускные отверстия 40 для воздуха, по мере его течения через субстрат 10, образующий аэрозоль. Втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль (показаны штрихпунктирными стрелками на фиг. 1 и фиг. 2) проходят вниз по потоку через перемещающий элемент 12, элемент 14, охлаждающий аэрозоль, и разделительный элемент 16, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденные втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль проходят вниз по потоку через мундштук 18 и доставляются пользователю через ближний конец курительного изделия 2 согласно первому варианту осуществления изобретения. Негорючая, по существу воздухонепроницаемая перегородка 22 на задней поверхности 8 сплошного горючего источника 4 тепла изолирует сплошной горючий источник 4 тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие 2, таким образом, чтобы при использовании воздух, втягиваемый через курительное изделие 2, не вступал в непосредственный контакт со сплошным горючим источником 4 тепла.

При использовании одинарный теплопроводный элемент 36 удерживает теплоту внутри курительного изделия 2, способствуя поддержанию температуры субстрата 10, образующего аэрозоль, и таким образом способствуя непрерывной и улучшенной доставке аэрозоля. Кроме этого, одинарный теплопроводный элемент 36 передает теплоту вдоль субстрата 10, образующего аэрозоль, таким образом, чтобы теплота рассеивалась через больший объем субстрата 10, образующего аэрозоль. Это способствует обеспечению более равномерной доставки аэрозоля от затяжки к затяжке.

Потеря материала или объема из слоя 42 неорганического клея во время горения источника 4 тепла по существу отсутствует. Это обеспечивает то, что горючий источник 4 тепла остается плотно удерживаемым в обертке 38 во время использования. Слой 42 неорганического клея также образовывает перегородку вокруг горючего источника 4 тепла для уменьшения или предотвращения пропускания газообразных продуктов горения вокруг внешней стороны горючего источника 4 тепла.

На фиг. 2A и фиг. 2B показан горючий источник 200 тепла для многокомпонентного элемента согласно настоящему изобретению. Горючий источник 200 тепла является по существу цилиндрическим и имеет внешний диаметр, показанный размером D1 на фиг. 2A и фиг. 2B, который является по существу постоянным вдоль всей длины горючего источника 200 тепла. Горючий источник 200 тепла имеет переднюю поверхность 206 и противоположную заднюю поверхность 208 и несколько углублений заданной формы на своей внешней поверхности 202, выполненных в виде нескольких разнесенных по окружности продольных канавок 210. Продольные канавки 210 проходят от передней поверхности 206 к задней поверхности 208, но заканчиваются выше по потоку относительно задней поверхности 208 для определения задней части 204, имеющей по существу постоянное, круглое поперечное сечение и по существу непрерывную внешнюю поверхность. Продольные канавки 210 заканчиваются на расположенном выше по потоку конце задней части 204. Задняя часть 204 проходит от расположенного ниже по потоку конца продольных канавок 210 до задней поверхности 208 горючего источника 200 тепла и имеет длину, показанную размером H1. В данном примере длина задней части составляет менее приблизительно 3 мм.

Поскольку канавки 210 не проходят к задней поверхности 208 горючего источника 200 тепла, во время использования, задняя часть 204 может образовывать перегородку для уменьшения пропускания газообразных продуктов горения вокруг источника тепла в направлении вниз по потоку. Задняя часть может определять максимальный внешний диаметр горючего источника тепла. Такая компоновка может улучшить простоту изготовления посредством упрощения обертывания обертки вокруг источника тепла. Это также может улучшить кондуктивную теплопередачу от источника тепла на обертку. Это может быть особенно преимущественным в примерах многокомпонентного элемента, в которых обертка содержит теплопроводный слой для передачи тепловой энергии от горючего источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль.

Во время изготовления многокомпонентного элемента, содержащего горючий источник 200 тепла, продольные канавки 210 могут быть заполнены или частично заполнены клеем для улучшения удерживания горючего источника 200 тепла внутри обертки многокомпонентного элемента. Поскольку канавки 210 выровнены с продольной осью горючего источника 200 тепла, когда источник 200 тепла собран в изделии, генерирующем аэрозоль, таком как курительное изделие 2, описанное выше в отношении фиг. 1, продольные канавки 210 будут параллельны направлению вверх по потоку изделия, генерирующего аэрозоль. При данной компоновке усилие удерживания, прикладываемое клеем к горючему источнику 200 тепла, увеличивается за счет ориентации продольных канавок 210. Это может способствовать обеспечению правильного положения горючего источника тепла внутри изделия, генерирующего аэрозоль, во время использования и, таким образом, желаемых свойств аэрозоля.

В данном примере продольные канавки 210 равномерно разнесены по окружности горючего источника 200 тепла и имеют по существу одинаковую длину. В других примерах (не показаны) продольные канавки 210 могут быть неравномерно разнесены, и одна или несколько продольных канавок 210 могут быть короче или длиннее, чем другие продольные канавки 210.

Каждая из продольных канавок 210 имеет дно, или впадину, 212, которое соединено с внешней поверхностью 202 горючего источника 200 тепла посредством радиально наружных кромок 214 канавки 210. Наружные кромки 214 являются изогнутыми с радиусом кривизны, составляющим по меньшей мере приблизительно 15% глубины D2 соответствующей им канавки. Предпочтительно радиус кривизны составляет по меньшей мере приблизительно 0,05 мм. Это может преимущественно приводить к улучшенному заполнению канавок 210 во время изготовления многокомпонентного элемента. Это также может приводить к уменьшению видимости по меньшей мере одного углубления через обертку многокомпонентного элемента и уменьшению риска повреждения обертки, вызванного радиально наружными кромками по меньшей мере одного углубления во время обертывания. Кроме того, при данной компоновке радиально наружные кромки горючего источника тепла в меньшей степени подвержены повреждению или разрушению во время изготовления, что уменьшает количество пыли, например, углеродной пыли, образующейся во время изготовления.

Продольные канавки 210 имеют глубину, показанную размером D2 на фиг. 2A и фиг. 2B, которая определена разностью между радиусом внешней поверхности 202 горючего источника тепла, который показан размером R1 на фиг. 2B, и радиусом дна 212 каждой канавки 210, который показан размером R2 на фиг. 2B. В данном примере глубина канавок 210 составляет менее приблизительно 10 процентов внешнего диаметра D1 горючего источника 200 тепла. Это дает преимущество, заключающееся в том, что присутствие продольных канавок 210 по существу не влияет на массу источника 200 тепла и, следовательно, на его нагревательные характеристики. Дополнительно время, требуемое для высыхания любого клея, заполняющего продольные канавки 210, после его нанесения, может быть уменьшено, что улучшает производственную технологичность. В некоторых примерах глубина продольных канавок 210 составляет от 0,05 мм до приблизительно 0,4 мм.

В данном примере глубина каждой продольной канавки 210 является по существу постоянной вдоль ее длины. В других примерах (не показаны) глубина одной или нескольких канавок уменьшается в направлении их расположенного ниже по потоку конца. Это дает преимущество, заключающееся в том, что удерживание источника тепла может быть дополнительно улучшено, поскольку клей может действовать как клин для сопротивления перемещению источника тепла вверх по потоку относительно обертки. Было также установлено, что это приводит к улучшенному заполнению канавок 210 клеем, поскольку клей легче проходит по поверхности 212 дна каждой канавки 210.

На фиг. 3A и фиг. 3B представлены схематические изображения способа изготовления для изготовления многокомпонентного элемента по фиг. 1. На фиг. 3A и фиг. 3B субстрат 10, образующий аэрозоль, и перемещающий элемент 12 отсутствуют для ясности.

Во время осуществления способа изготовления теплопроводный лист 336, образованный из устойчивого к горению теплопроводного материала, такого как алюминий, помещают на полотно 338 материала обертки, такого как сигаретная бумага. Вздувающийся неорганический клей 342 затем наносят на теплопроводный лист 336 с применением валика, и горючий источник 304 тепла располагают сверху. Подходящие вздувающиеся неорганические клеи включают натрийсиликатные клеи, такие как линейка натрийсиликатных жидких клеев «Crystal» от компании PQ Corporation, Малверн, Пенсильвания, США.

Как показано на фиг. 3B, бумажное полотно 338 затем прижимают к горючему источнику 304 тепла и обертывают в цилиндрическую форму вокруг него с образованием непрерывной трубки. Во время данного этапа обертывания вздувающийся неорганический клей 342 распределяют по внешней поверхности горючего источника 304 тепла с образованием слоя неорганического клея. Вздувающийся неорганический клей 342 также проталкивают в продольные канавки 310 на внешней поверхности горючего источника 304 тепла со структурным связыванием горючего источника 304 тепла со слоем неорганического клея. Непрерывную трубку, образованную полотном 338, затем разрезают смежно с передним концом каждого горючего источника 304 тепла с образованием отдельных многокомпонентных элементов в форме стержня.

Возможны и другие способы. Например, другие способы могут быть использованы для нанесения клея на обертку, например, распределение или распыление, использование клеевого пистолета или ротационной глубокой печати, или других способов печати. Клей может быть нанесен на горючий источник тепла. Клей может быть нанесен на обертку и горючий источник тепла.

Пример 1

Для образования слоя неорганического клея неорганический натрийсиликатный клей, имеющий содержание диоксида кремния от 28,5% до 30,0%, содержание оксида натрия от 8,5% до 9,0% и молярное отношение от 3,3 до 3,5, наносят между горючим источником тепла и оберткой с применением способа, описанного выше в отношении фиг. 3A и фиг. 3B.

Пример 2

Для образования слоя неорганического клея неорганический натрийсиликатный клей, имеющий содержание диоксида кремния приблизительно 29,9%, содержание оксида натрия приблизительно 9,4% и молярное отношение приблизительно 3,3, наносят между горючим источником тепла и оберткой с применением способа, описанного выше в отношении фиг. 3A и фиг. 3B.

Пример 3

Для образования слоя неорганического клея неорганический натрийсиликатный клей, имеющий содержание диоксида кремния от 33,1% до 34,1%, содержание оксида натрия от 12,0% до 13,0%, молярное отношение от 2,6 до 2,9 и содержание сухих твердых частиц от 45,1% до 47,1%, наносят между горючим источником тепла и оберткой с применением способа, описанного выше в отношении фиг. 3A и фиг. 3B.

Пример 4

Для образования слоя неорганического клея неорганический натрийсиликатный клей, имеющий содержание диоксида кремния от 29,0% до 30,5%, содержание оксида натрия от 8,5% до 9,0% и молярное отношение от 2,0 до 2,1, наносят между горючим источником тепла и оберткой с применением способа, описанного выше в отношении фиг. 3A и фиг. 3B.

Пример 5

Для образования слоя неорганического клея неорганический натрийсиликатный клей, имеющий содержание диоксида кремния от 30% до 31%, содержание оксида натрия от 11,4% до 12,4% и молярное отношение от 2,6 до 2,7, наносят между горючим источником тепла и оберткой с применением способа, описанного выше в отношении фиг. 3A и фиг. 3B.

Вышеописанные конкретные варианты осуществления и примеры иллюстрируют, но не ограничивают изобретение. Следует понимать, что возможны и другие варианты осуществления изобретения, и описанные в данном документе конкретные варианты осуществления и примеры не являются исчерпывающими.

Реферат

Изобретение относится к многокомпонентному элементу для изделия, генерирующего аэрозоль, при этом многокомпонентный элемент содержит горючий источник тепла; субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника тепла; и обертку, окружающую горючий источник тепла вдоль по меньшей мере части его длины; при этом горючий источник тепла имеет по меньшей мере одно углубление заданной формы на своей внешней поверхности, при этом многокомпонентный элемент дополнительно содержит неорганический клей, расположенный между горючим источником тепла и оберткой, при этом неорганическим клеем по меньшей мере частично заполнено углубление заданной формы. Технический результат заключается в предоставлении аэрозоля. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула