Результат интеллектуальной деятельности: КАРТРИДЖ, ИМЕЮЩИЙ НЕОДНОРОДНУЮ ПОЛОСТЬ

Настоящее изобретение относится к картриджу для использования в генерирующей аэрозоль системе, содержащему по меньшей мере одно отделение, имеющее изменяющуюся ширину. Настоящее изобретение также относится к генерирующей аэрозоль системе, содержащей указанный картридж.

В некоторых удерживаемых рукой генерирующих аэрозоль системах для нагрева источника никотина и источника летучего соединения, улучшающего доставку, например, кислоты, используется электрический нагреватель. В этих генерирующих аэрозоль устройствах испаренные никотин и кислота вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли, который вдыхается пользователем.

Различия между концентрациями пара никотина и кислоты в таких системах могут приводить к неблагоприятным последствиям, состоящим в нежелательной стехиометрии реакции или в доставке пользователю избыточного количества реагента, такого как непрореагировавший пар никотина или непрореагировавший пар кислоты. В связи с этим, известно регулирование и балансировка концентраций пара кислоты и пара никотина для получения эффективной стехиометрии реакции посредством разного нагрева источника никотина и источника кислоты.

Например, в WO 2014/140230 A1 раскрыто управление образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли с помощью генерирующей аэрозоль системы, содержащей генерирующее аэрозоль изделие, содержащее первое отделение, содержащее источник кислоты, и второе отделение, содержащее источник никотина, путем нагрева первого отделения до более низкой температуры, чем температура второго отделения.

Также известно регулирование и балансировка концентраций пара кислоты и пара никотина для получения эффективной стехиометрии реакции путем изменения объемного расхода воздуха через отделения, заключающие в себе источник никотина и источник кислоты. Например, в WO 2017/108987 А1 указано, что соотношение никотина и молочной кислоты, необходимое для достижения надлежащей стехиометрии реакции, может регулироваться и балансироваться путем изменения объемного расхода воздуха через первое отделение картриджа относительно объемного расхода воздуха через второе отделение картриджа. В WO 2017/108987 A1 указано, что отношение объемного расхода воздуха через первое отделение к объемному расходу воздуха через второе отделение может регулироваться путем изменения проходного сечения первого входа для воздуха первого отделения картриджа относительно проходного сечения второго входа для воздуха второго отделения картриджа.

Тем не менее, авторами настоящего изобретения было выяснено, что другие факторы могут действовать таким образом, чтобы вызывать отклонение относительных количеств пара никотина и пара кислоты от эффективной стехиометрии реакции. Например, известные системы обычно содержат первое отделение, заключающее в себе источник никотина, содержащий первый плоский материал носителя, пропитанный никотином, и второе отделение, заключающее в себе источник кислоты, содержащий второй плоский материал носителя, пропитанный кислотой. Авторами настоящего изобретения было выяснено, что однородная вариативность по размерам первого и второго материалов носителя, которая может возникать, например, вследствие технологических отклонений, может влиять на сопротивление затяжке первого и второго отделений, что может нежелательным образом изменять объемный расход воздуха через первое и второе отделения. Непостоянный расход воздуха через первое и второе отделения из-за технологических отклонений может отрицательно влиять на количественное отношение пара никотина к пару кислоты. Непостоянный расход воздуха через первое и второе отделения из-за технологических отклонений может приводить к непостоянным ощущениям пользователя на протяжении использования множества картриджей.

Было бы желательно создать такой картридж для генерирующей аэрозоль системы для генерирования аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли, который уменьшал или ослаблял бы влияние технологических отклонений по размерам материала носителя.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложен картридж для использования в генерирующей аэрозоль системе для генерирования аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли. Картридж содержит первое отделение, заключающее в себе источник никотина, содержащий первый материал носителя, пропитанный никотином, и имеющее первый вход для воздуха и первый выход для воздуха. Первое отделение образует первый путь потока воздуха, проходящий напротив первой поверхности первого материала носителя между первым входом для воздуха и первым выходом для воздуха. Первое отделение имеет ширину в направлении, перпендикулярном первому пути потока воздуха. Картридж также содержит второе отделение, заключающее в себе источник молочной кислоты, содержащий второй материал носителя, пропитанный кислотой, и имеющее второй вход для воздуха и второй выход для воздуха. Второе отделение образует второй путь потока воздуха, проходящий напротив первой поверхности второго материала носителя между вторым входом для воздуха и вторым выходом для воздуха. Второе отделение имеет ширину в направлении, перпендикулярном второму пути потока воздуха. Первое отделение и второе отделение расположены параллельно внутри картриджа. Ширина по меньшей мере одного из первого отделения и второго отделения изменяется в направлении вдоль первого пути потока воздуха или второго пути потока воздуха соответственно.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «вход для воздуха» используется для описания одного или более отверстий, через которые возможно втягивание воздуха в компонент или часть компонента картриджа.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «выход для воздуха» используется для описания одного или более отверстий, через которые возможен выпуск воздуха из компонента или участка компонента картриджа.

Используемый в данном документе применительно к первому и второму отделениям термин «параллельно» означает, что первое отделение и второе отделение расположены внутри картриджа таким образом, что при использовании первый поток воздуха, втягиваемый через картридж, поступает в первое отделение через первый вход для воздуха, проходит дальше по ходу потока через первое отделение и выходит из первого отделения через первый выход для воздуха, а второй поток воздуха, втягиваемый через картридж, поступает во второе отделение через второй вход для воздуха, проходит дальше по потоку через второе отделение и выходит из второго отделения через второй выход для воздуха. Пар никотина выделяется из источника никотина в первом отделении в первый поток воздуха, втягиваемый через картридж, и пар кислоты выделяется из источника кислоты во втором отделении во второй поток воздуха, втягиваемый через картридж. Пар никотина в первом потоке воздуха вступает в реакцию с паром кислоты во втором потоке воздуха в газовой фазе с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли.

Картриджи согласно настоящему изобретению содержат первое и второе отделения, при этом ширина по меньшей мере одного из первого и второго отделений изменяется в направлении, проходящем вдоль первого пути потока воздуха или второго пути потока воздуха соответственно.

Авторами настоящего изобретения было выяснено, что использование отделения, имеющего изменяющуюся ширину в направлении вдоль пути потока воздуха, проходящего напротив поверхности материала носителя, обеспечивает преимущество, состоящее в уменьшении или ослаблении влияния технологических отклонений по толщине материала носителя по сравнению с известными системами, содержащими отделение, имеющее однородную ширину. Иначе говоря, однородная вариативность по толщине материала носителя вследствие технологических отклонений имеет уменьшенное или ослабленное влияние на объемный расход воздуха через отделение, заключающее в себе материал носителя, если это отделение имеет изменяющуюся ширину вдоль пути потока воздуха, проходящего напротив поверхности материала носителя.

Авторами настоящего изобретения было выяснено, что использование камеры, имеющей изменяющуюся ширину в направлении вдоль пути потока воздуха, проходящего напротив поверхности материала носителя, обеспечивает преимущество, состоящее в содействии более точному регулированию сопротивления затяжки через отделение, заключающее в себе материал носителя. Более точное регулирование сопротивления затяжке через по меньшей мере одно из первого и второго отделений содействует регулированию количественного соотношения пара никотина и пара кислоты, что содействует достижению эффективной стехиометрии реакции.

Предпочтительно, ширина первого отделения изменяется в направлении, проходящем вдоль первого пути потока воздуха, и ширина второго отделения изменяется в направлении, проходящем вдоль второго пути потока воздуха. Обеспечение изменяющейся ширины каждого из первого и второго отделений вдоль соответствующего пути потока воздуха обеспечивает преимущество, состоящее в возможности уменьшения или ослабления влияния технологических отклонений по толщине материала носителя на объемный расход воздуха через оба из первого и второго отделений.

Предпочтительно, первое отделение содержит первую стенку, на которой размещен первый материал носителя. Первая стенка может иметь плоскую форму. Предпочтительно, первый материал носителя содержит вторую поверхность, противоположную первой поверхности первого материала носителя. Предпочтительно, первый материал носителя прикреплен к первой стенке первого отделения на второй поверхности первого материала носителя. В вариантах осуществления, в которых первая стенка имеет плоскую форму, обеспечивается преимущество, состоящее в том, что плоская форма обеспечивает возможность содействия прикреплению первого материала носителя к первой стенке.

Предпочтительно, первое отделение содержит вторую стенку, противоположную первой стенке и расположенную на расстоянии от первого материала носителя, причем первый путь потока воздуха по меньшей мере частично образован между первым материалом носителя и второй стенкой. Ширина первого отделения проходит между первой стенкой и второй стенкой.

Вторая стенка может иметь плоскую форму. В вариантах осуществления, в которых первое отделение имеет изменяющуюся ширину вдоль первого пути потока воздуха, вторая стенка может быть не параллельна первой стенке. Иначе говоря, первое отделение может иметь сужающуюся форму.

В вариантах осуществления, в которых первое отделение имеет изменяющуюся ширину вдоль первого пути потока воздуха, по меньшей мере участок второй стенки может иметь форму, не являющуюся плоской. Не являющаяся плоской вторая стенка обеспечивает преимущество, состоящее в возможности оптимизации уменьшения или ослабления влияния технологических отклонений по толщине первого материала носителя. По меньшей мере участок второй стенки может иметь по меньшей мере одно из следующего: выпуклую форму, вогнутую форму, волнообразную форму, многогранную форму, одно или более углублений и один или более выступов. Вторая стенка может иметь симметричную форму. Вторая стенка может иметь асимметричную форму.

В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере участок второй стенки имеет один или более выступов, эти один или более выступов могут иметь любые подходящие размер и форму.

Каждый из указанных одного или более выступов может иметь форму прямоугольного параллелепипеда. Каждый из указанных одного или более выступов может иметь куполообразную форму. Каждый из указанных одного или более выступов может иметь полусферическую форму. Указанные один или более выступов могут быть расположены в виде решетки или матрицы в пределах по меньшей мере участка второй стенки.

Указанные один или более выступов могут содержать один или более удлиненных гребней. Предпочтительно, указанные один или более удлиненных гребней проходят перпендикулярно первому пути потока воздуха.

В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере участок второй стенки имеет одно или более углублений, эти одно или более углублений могут иметь любые подходящие размер и форму.

Каждое из указанных одного или более углублений может иметь форму прямоугольного параллелепипеда. Каждое из указанных одного или более углублений может иметь чашеобразную форму. Каждое из указанных одного или более углублений может иметь полусферическую форму. Указанные одно или более углублений могут быть расположены в виде решетки или матрицы в пределах по меньшей мере участка второй стенки.

Указанные одно или более углублений могут содержать одну или более удлиненных канавок. Предпочтительно, указанные одна или более удлиненных канавок проходят перпендикулярно первому пути потока воздуха.

В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере участок второй стенки имеет многогранную форму, эта многогранная форма может содержать по меньшей мере один из повышающегося наклонного участка и понижающегося наклонного участка. В контексте данного документа термин «повышающийся наклонный участок» обозначает участок стенки, который обеспечивает линейное уменьшение ширины данного отделения в направлении потока воздуха вдоль пути потока воздуха, проходящего напротив поверхности материала носителя. В контексте данного документа термин «понижающийся наклонный участок» обозначает участок стенки, который обеспечивает линейное увеличение ширины данного отделения в направлении потока воздуха вдоль пути потока воздуха, проходящего напротив поверхности материала носителя.

Предпочтительно, второе отделение содержит третью стенку, на которой размещен второй материал носителя. Третья стенка может иметь плоскую форму. Предпочтительно, второй материал носителя содержит вторую поверхность, противоположную первой поверхности второго материала носителя. Предпочтительно, второй материал носителя прикреплен к третьей стенке второго отделения на второй поверхности второго материала носителя. В вариантах осуществления, в которых третья стенка имеет плоскую форму, обеспечивается преимущество, состоящее в том, что указанная плоская форма способна содействовать прикреплению второго материала носителя к третьей стенке.

Предпочтительно, второе отделение содержит четвертую стенку, противоположную третьей стенке и расположенную на расстоянии от второго материала носителя, причем второй путь потока воздуха по меньшей мере частично образован между вторым материалом носителя и четвертой стенкой. Ширина второго отделения проходит между третьей стенкой и четвертой стенкой.

Четвертая стенка может иметь плоскую форму. В вариантах осуществления, в которых второе отделение имеет изменяющуюся ширину вдоль второго пути потока воздуха, четвертая стенка может быть не параллельна третьей стенке. Иначе говоря, второе отделение может иметь сужающуюся форму.

В вариантах осуществления, в которых второе отделение имеет изменяющуюся ширину вдоль второго пути потока воздуха, по меньшей мере участок четвертой стенки может иметь форму, не являющуюся плоской. Не являющаяся плоской четвертая стенка обеспечивает преимущество, состоящее в возможности оптимизации уменьшения или ослабления влияния технологических отклонений по толщине второго материала носителя. По меньшей мере участок четвертой стенки может иметь по меньшей мере одно из следующего: выпуклую форму, вогнутую форму, волнообразную форму, многогранную форму, одно или более углублений и один или более выступов. Четвертая стенка может иметь симметричную форму. Четвертая стенка может иметь асимметричную форму.

В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере участок четвертой стенки имеет один или более выступов, эти один или более выступов могут иметь любые подходящие размер и форму.

Каждый из одного или более выступов может иметь форму прямоугольного параллелепипеда. Каждый из указанных одного или более выступов может иметь куполообразную форму. Каждый из указанных одного или более выступов может иметь полусферическую форму. Указанные один или более выступов могут быть расположены в виде решетки или матрицы в пределах по меньшей мере участка четвертой стенки.

Указанные один или более выступов могут содержать один или более удлиненных гребней. Предпочтительно, указанные один или более удлиненных гребней проходят перпендикулярно второму пути потока воздуха.

В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере участок четвертой стенки имеет одно или более углублений, эти одно или более углублений могут иметь любые подходящие размер и форму.

Каждое из указанных одного или более углублений может иметь форму прямоугольного параллелепипеда. Каждое из одного или более углублений может иметь чашеобразную форму. Каждое из указанных одного или более углублений может иметь полусферическую форму. Указанные одно или более углублений могут быть расположены в виде решетки или матрицы в пределах по меньшей мере участка четвертой стенки.

Указанные одно или более углублений могут содержать одну или более удлиненных канавок. Предпочтительно, указанные одна или более удлиненных канавок проходят перпендикулярно второму пути потока воздуха.

В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере участок четвертой стенки имеет многогранную форму, эта многогранная форма может содержать по меньшей мере одно из повышающегося наклонного участка и понижающегося наклонного участка.

Предпочтительно, картридж содержит кожух картриджа, образующий первое отделение и второе отделение. В вариантах осуществления, в которых первое отделение содержит первую и вторую стенки, предпочтительно эти первая и вторая стенки образованы кожухом картриджа. В вариантах осуществления, в которых второе отделение содержит третью и четвертую стенки, предпочтительно эти третья и четвертая стенки образованы кожухом картриджа.

Каждый из первого входа для воздуха первого отделения картриджа и второго входа для воздуха второго отделения картриджа может содержать одно или более отверстий. Например, каждый из первого входа для воздуха первого отделения картриджа и второго входа для воздуха второго отделения картриджа может содержать одно, два, три, четыре, пять, шесть или семь отверстий.

Первый вход для воздуха первого отделения картриджа и второй вход для воздуха второго отделения картриджа могут содержать одинаковое или разное количество отверстий.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «никотин» используется для описания никотина, никотинового основания или никотиновой соли. В вариантах осуществления, в которых первый материал носителя пропитан никотиновым основанием или никотиновой солью, приводимые в данном документе количества никотина представляют собой количества никотинового основания или количества ионизированного никотина соответственно.

Первый материал носителя может быть пропитан жидким никотином или раствором никотина в водном или неводном растворителе.

Первый материал носителя может быть пропитан натуральным никотином или синтетическим никотином.

Первый материал носителя и второй материал носителя могут быть одинаковыми или разными.

Предпочтительно, первый материал носителя и второй материал носителя имеют плотность от приблизительно 0,1 грамма/кубический сантиметр до приблизительно 0,3 грамма/кубический сантиметр.

Предпочтительно, первый материал носителя и второй материал носителя имеют пористость от приблизительно 15 процентов до приблизительно 55 процентов.

Первый материал носителя и второй материал носителя могут содержать одно или более из следующего: стекло, целлюлозу, керамику, нержавеющую сталь, алюминий, полиэтилен (PE), полипропилен, полиэтилентерефталат (PET), поли(циклогександиметилентерефталат) (PCT), полибутилентерефталат (PBT), политетрафторэтилен (PTFE), вспененный политетрафторэтилен (ePTFE) и BAREX^®.

Первый материал носителя служит в качестве резервуара для никотина.

Предпочтительно, первый материал носителя химически инертен по отношению к никотину.

Предпочтительно, источник никотина содержит первый материал носителя, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 1 миллиграмма до приблизительно 50 миллиграмм.

Предпочтительно, источник никотина содержит первый материал носителя, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 3 миллиграмм до приблизительно 30 миллиграмм. Более предпочтительно, источник никотина содержит первый материал носителя, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 6 миллиграмм до приблизительно 20 миллиграмм. Наиболее предпочтительно, источник никотина содержит первый материал носителя, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 8 миллиграмм до приблизительно 18 миллиграмм.

Предпочтительно, первое отделение картриджа может также содержать ароматизатор. Подходящие ароматизаторы включают, без ограничения, ментол.

Предпочтительно, первый материал носителя может быть пропитан ароматизатором в количестве от приблизительно 3 миллиграмм до приблизительно 12 миллиграмм.

Предпочтительно, кислота, пропитывающая второй материал носителя, представляет собой карбоновую кислоту. Предпочтительно, кислота представляет собой молочную кислоту.

Предпочтительно, источник молочной кислоты содержит второй материал носителя, пропитанный молочной кислотой в количестве от приблизительно 2 миллиграмм до приблизительно 60 миллиграмм.

Предпочтительно, источник молочной кислоты содержит второй материал носителя, пропитанный молочной кислотой в количестве от приблизительно 5 миллиграмм до приблизительно 50 миллиграмм. Более предпочтительно, источник молочной кислоты содержит второй материал носителя, пропитанный молочной кислотой в количестве от приблизительно 8 миллиграмм до приблизительно 40 миллиграмм. Наиболее предпочтительно, источник молочной кислоты содержит второй материал носителя, пропитанный молочной кислотой в количестве от приблизительно 10 миллиграмм до приблизительно 30 миллиграмм.

Форма и размеры первого отделения картриджа могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить возможность размещения необходимого количества никотина в картридже.

Форма и размеры второго отделения картриджа могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить возможность размещения необходимого количества кислоты в картридже.

Первое отделение и второе отделение могут иметь по существу одинаковые форму и размер.

Предпочтительно, картридж представляет собой удлиненный картридж. В вариантах осуществления, в которых картридж представляет собой удлиненный картридж, первое отделение и второе отделение картриджа могут быть расположены симметрично относительно продольной оси картриджа.

Картридж может иметь любую подходящую форму. Например, картридж может быть по существу цилиндрическим.

Картридж может иметь любую подходящую форму поперечного сечения. Например, форма поперечного сечения картриджа может быть круглой, полукруглой, эллиптической, треугольной, квадратной, прямоугольной или трапециевидной.

Картридж может иметь любой подходящий размер.

Например, картридж может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 50 миллиметров. Предпочтительно, картридж может иметь длину от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров.

Например, картридж может иметь ширину от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров и высоту от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров. Предпочтительно, картридж может иметь ширину от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров и высоту от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров.

Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «ближний», «дальний», «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов картриджа и генерирующей аэрозоль системы.

Генерирующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению содержит ближний конец, через который во время использования аэрозоль из частиц никотиновой соли выходит из генерирующей аэрозоль системы для доставки пользователю. Ближний конец может также именоваться мундштучным концом. При использовании пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце генерирующей аэрозоль системы с целью вдыхания аэрозоля, генерируемого генерирующей аэрозоль системой. Указанная генерирующая аэрозоль система содержит дальний конец, противоположный ближнему концу.

При осуществлении пользователем затяжки на ближнем конце генерирующей аэрозоль системы воздух втягивается в генерирующую аэрозоль систему, проходит через картридж и выходит из генерирующей аэрозоль системы на ее ближнем конце. Компоненты или участки компонентов генерирующей аэрозоль системы могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или расположенные дальше по ходу потока относительно друг друга, на основе их относительного расположения между ближним концом и дальним концом генерирующей аэрозоль системы.

Первый выход для воздуха в первом отделении картриджа расположен на ближнем конце первого отделения картриджа. Первый вход для воздуха в первом отделении картриджа расположен раньше по ходу потока относительно первого выхода для воздуха в первом отделении картриджа. Второй выход для воздуха во втором отделении картриджа находится на ближнем конце второго отделения картриджа. Второй вход для воздуха во втором отделении картриджа расположен раньше по ходу потока относительно второго выхода для воздуха во втором отделении картриджа.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «продольный» используется для описания направления между ближним концом и противоположным дальним концом картриджа или генерирующей аэрозоль системы, а термин «поперечный» используется для описания направления, перпендикулярного продольному направлению.

Предпочтительно, картридж содержит часть в виде корпуса и одну или более торцевых крышек.

Картридж может содержать часть в виде корпуса и дальнюю торцевую крышку.

Картридж может содержать часть в виде корпуса и ближнюю торцевую крышку.

Картридж может содержать часть в виде корпуса, дальнюю торцевую крышку и ближнюю торцевую крышку.

В вариантах осуществления, в которых картридж содержит дальнюю торцевую крышку, в этой дальней торцевой крышке могут быть выполнены одно или более отверстий, образующих первый вход для воздуха первого отделения картриджа, и одно или более отверстий, образующих второй вход для воздуха второго отделения картриджа.

В вариантах осуществления, в которых картридж содержит ближнюю торцевую крышку, в этой ближней торцевой крышке могут быть выполнены одно или более отверстий, образующих первый выход для воздуха первого отделения картриджа, и одно или более отверстий, образующих второй выход для воздуха второго отделения картриджа.

В вариантах осуществления, в которых картридж содержит кожух картриджа, этот кожух картриджа предпочтительно содержит часть в виде корпуса и указанные одну или более торцевых крышек.

Кожух картриджа может быть выполнен из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы включают в себя, но без ограничения: алюминий, полиэфирэфиркетон (PEEK), полиимиды, такие как Kapton®, полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен (PE), высокоплотный полиэтилен (HDPE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен-пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), полиоксиметилен (POM), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы и виниловые смолы.

В тех вариантах осуществления, в которых картридж содержит часть в виде корпуса и одну или более торцевых крышек, эти часть в виде корпуса и одной или более торцевых крышек могут быть выполнены из одинаковых или разных материалов.

Картридж может быть выполнен из одного или более материалов, которые являются стойкими к никотину и стойкими к кислоте.

Первое отделение картриджа может быть покрыто одним или более материалами, стойкими к никотину, и второе отделение картриджа может быть покрыто одним или более материалами, стойкими к кислоте.

Примеры подходящих материалов, стойких к никотину, и материалов, стойких к кислоте, включают, без ограничения: полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен-пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, виниловые смолы, жидкокристаллические полимеры (LCP) и модифицированные LCP, такие как LCP с графитовыми или стеклянными волокнами.

Использование одного или более стойких к никотину материалов для выполнения кожуха картриджа и/или для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность первого отделения картриджа обеспечивает преимущество, состоящее в возможности продления срока годности картриджа.

Использование одного или более стойких к кислоте материалов для выполнения картриджа и/или для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность второго отделения картриджа обеспечивает преимущество, состоящее в возможности продления срока годности картриджа.

Кожух картриджа может быть выполнен из одного или более теплопроводных материалов.

Первое отделение картриджа и второе отделение картриджа могут быть покрыты одним или более теплопроводными материалами.

Благодаря использованию одного или более теплопроводных материалов для выполнения картриджа и/или для покрытия внутренней поверхности первого отделения и второго отделения картриджа обеспечивается преимущество, состоящее в возможности повышения теплопередачи от нагревателя на источник никотина и источник молочной кислоты картриджа.

Подходящие теплопроводные материалы включают, без ограничения: металлы, например такие, как алюминий, хром, медь, золото, железо, никель и серебро, сплавы, такие как латунь и сталь, и их комбинации.

Кожух картриджа может быть выполнен из одного или более материалов, имеющих низкое удельное сопротивление или высокое удельное сопротивление, в зависимости от того, каким образом - за счет теплопроводности или за счет индукции - нагреваются первое и второе отделения.

Первое отделение картриджа и второе отделение картриджа могут быть покрыты одним или более материалами, имеющими низкое удельное сопротивление или высокое удельное сопротивление, в зависимости от того, каким образом - за счет теплопроводности или за счет индукции - нагреваются первое и второе отделения.

Кожух картриджа может быть выполнен любым подходящим способом. Подходящие способы включают, без ограничения: глубокую вытяжку, литье под давлением, вспучивание, дутьевое формование и экструзию.

Картридж может быть выполнен с возможностью отправки в отходы после израсходования никотина в первом отделении и израсходования кислоты во втором отделении.

Картридж может быть выполнен с возможностью повторной заправки.

Картридж может содержать полость картриджа, предназначенную для размещения нагревателя. Предпочтительно, полость картриджа расположена между первым отделением и вторым отделением. Нагреватель может образовывать часть генерирующего аэрозоль устройства, выполненного с возможностью использования с картриджем.

Картридж может содержать нагреватель, выполненный с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения. В таких вариантах осуществления нагреватель предпочтительно расположен между первым отделением и вторым отделением. Иначе говоря, первое отделение и второе отделение расположены по обе стороны от нагревателя.

Нагреватель может представлять собой электрический нагреватель. Нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель.

Нагреватель может содержать токоприемник. Во время использования для индукционного нагрева токоприемника используется индукционный нагреватель.

Предпочтительно, нагреватель выполнен с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения картриджа до температуры ниже приблизительно 250 градусов по Цельсию. Предпочтительно, нагреватель выполнен с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения картриджа до температуры от приблизительно 80 градусов по Цельсию до приблизительно 150 градусов по Цельсию.

Предпочтительно, нагреватель выполнен с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения картриджа до по существу одинаковой температуры.

Используемое в данном документе применительно к настоящему изобретению выражение «по существу одинаковая температура» означает, что разность температур между первым отделением и вторым отделением картриджа, измеренных в соответствующих местах относительно нагревателя, составляет менее чем приблизительно 3 градуса по Цельсию.

При использовании нагрев первого отделения и второго отделения картриджа до температуры, превышающей температуру окружающей среды, обеспечивает преимущество, состоящее в возможности пропорционального регулирования и балансировки концентрации пара никотина в первом отделении картриджа и давления пара кислоты во втором отделении картриджа для достижения эффективной стехиометрии реакции между никотином и кислотой. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности повышения эффективности образования частиц никотиновой соли и стабильности их доставки пользователю. Таким образом обеспечивается также преимущество, состоящее в возможности уменьшения доставки пользователю непрореагировавшего никотина и непрореагировавшей кислоты.

Картридж может содержать третье отделение, которое расположено дальше по ходу потока относительно первого отделения и второго отделения и сообщается по текучей среде с первым выходом для воздуха первого отделения и вторым выходом для воздуха второго отделения. Во время использования пар никотина, выходящий из первого отделения через первый выход для воздуха, может вступать в реакцию с паром кислоты, выходящим из второго отделения через второй выход для воздуха в третье отделение с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли.

Картридж может содержать мундштук. В вариантах осуществления, в которых картридж содержит кожух картриджа, мундштук может быть выполнен как единое целое с кожухом картриджа. Мундштук может быть образован отдельно от кожуха картриджа. Мундштук может быть выполнен с возможностью разъемного прикрепления к кожуху картриджа. Комбинация кожуха картриджа и мундштука может имитировать форму и размеры горючего курительного изделия, такого как сигарета, сигара или сигарилла. Предпочтительно, комбинация кожуха картриджа и мундштука может имитировать форму и размеры сигареты.

В вариантах осуществления, в которых картридж содержит третье отделение, мундштук может по меньшей мере частично образовывать указанное третье отделение.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль система, содержащая картридж согласно первому аспекту настоящего изобретения, в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Генерирующая аэрозоль система также содержит генерирующее аэрозоль устройство, содержащее кожух устройства, образующий полость для размещения по меньшей мере части картриджа. Генерирующее аэрозоль устройство также содержит нагреватель для нагрева первого отделения и второго отделения картриджа.

Генерирующая аэрозоль система может содержать мундштук.

Мундштук может образовывать часть картриджа, как описано в данном документе в отношении первого аспекта настоящего изобретения.

Мундштук может образовывать часть генерирующего аэрозоль устройства. Предпочтительно, мундштук выполнен с возможностью съемного прикрепления к кожуху устройства. Мундштук может по меньшей мере частично образовывать третье отделение, как описано в настоящем документе в отношении первого аспекта настоящего изобретения.

Мундштук может быть выполнен с возможностью отправки в отходы после израсходования никотина в первом отделении и кислоты во втором отделении.

Мундштук может быть выполнен с возможностью многоразового использования. В вариантах осуществления, в которых мундштук выполнен с возможностью многоразового использования, этот мундштук предпочтительно может быть выполнен с возможностью съемного прикрепления к картриджу или к кожуху генерирующего аэрозоль устройства.

Нагреватель может представлять собой электрический нагреватель. Нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель.

Нагреватель может быть расположен таким образом, чтобы окружать по меньшей мере часть картриджа при размещении картриджа внутри указанной полости.

Нагреватель может быть расположен внутри полости генерирующего аэрозоль устройства, и картридж может содержать полость картриджа для размещения нагревателя, как описано в данном документе. В таких вариантах осуществления нагреватель генерирующего аэрозоль устройства предпочтительно может представлять собой удлиненный нагреватель в виде нагревательного лезвия. Нагревательное лезвие может иметь ширину, превышающую его толщину. Полость картриджа может быть выполнена в виде удлиненного паза.

Нагреватель может представлять собой индукционный нагреватель, и картридж может содержать токоприемник для нагрева первого отделения и второго отделения картриджа, как описано в данном документе.

Предпочтительно, генерирующая аэрозоль система содержит источник питания для подачи питания на нагреватель и контроллер, выполненный с возможностью управления подачей питания от источника питания на нагреватель.

Источник питания может представлять собой любой подходящий источник питания, например источник напряжения постоянного тока, такой как батарея. Источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею.

Источник питания может содержать перезаряжаемую литий-ионную батарею. Электрический источник питания может содержать устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Электрический источник питания может нуждаться в перезарядке. Электрический источник питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточного количества энергии для одного или более сеансов использования генерирующего аэрозоль устройства. Например, электрический источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, затрачиваемому на выкуривание обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В еще одном примере электрический источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций.

Контроллер может быть выполнен с возможностью инициирования подачи электропитания от электрического источника питания на нагреватель в начале цикла нагрева. Контроллер может быть выполнен с возможностью прекращения подачи электропитания от электрического источника питания на нагреватель в конце цикла нагрева.

Контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения непрерывной подачи электропитания от источника питания на нагреватель.

Контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения прерывистой подачи электропитания от электрического источника питания на нагреватель. Контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения импульсной подачи электропитания от электрического источника питания на нагреватель. Импульсная подача электропитания на нагреватель обеспечивает возможность содействия регулированию общей выходной мощности нагревателя в течение периода времени. Регулирование общей выходной мощности нагревателя в течение периода времени обеспечивает возможность содействия регулированию температуры.

Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения подачи электропитания от электрического источника питания на нагреватель. Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения рабочего цикла импульсной подачи электропитания. Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения по меньшей мере одного из длительности импульса и периода рабочего цикла.

Генерирующее аэрозоль устройство может содержать один или более датчиков температуры, выполненных с возможностью измерения температуры по меньшей мере одного из нагревателя, первого отделения и второго отделения картриджа. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания на нагревательный элемент в зависимости от измеренной температуры.

Генерирующее аэрозоль устройство может содержать пользовательской устройство ввода. Пользовательское устройство ввода может содержать по меньшей мере одно из следующего: нажимную кнопку, колесо прокрутки, сенсорную кнопку, сенсорный экран и микрофон. Пользовательское устройство ввода может обеспечивать для пользователя возможность управления одним или более аспектами работы генерирующего аэрозоль устройства. Пользовательское устройство ввода может обеспечивать для пользователя возможность активации подачи электропитания на нагреватель и/или деактивации подачи электропитания на нагреватель.

Во избежание сомнений признаки, описанные выше в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применимы также к другим аспектам настоящего изобретения. В частности, признаки, описанные выше в отношении картриджа согласно настоящему изобретению, могут также относиться, при необходимости, к генерирующим аэрозоль системам согласно настоящему изобретению, и наоборот.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

на Фиг. 1 показан покомпонентный вид в перспективе генерирующей аэрозоль системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг. 2 показан вид в сечении генерирующей аэрозоль системы по Фиг. 1;

на Фиг. 3 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа по Фиг. 1;

на Фиг. 4 приведен вид в сечении картриджа по Фиг. 3; и

на Фиг. 5-10 показаны альтернативные конфигурации второй стенки картриджа по Фиг. 4.

На Фиг. 1 и 2 показана генерирующая аэрозоль систем 10, содержащая генерирующее аэрозоль устройство 20 и картридж 100 для использования с генерирующим аэрозоль устройством 20. Генерирующая аэрозоль система также содержит мундштук 30, выполненный с возможностью съемного прикрепления к ближнему концу 24 генерирующего аэрозоль устройства 20.

Генерирующее аэрозоль устройство 20 содержит кожух, образующий полость 22 для размещения картриджа 100 через отверстие на ближнем конце 24 генерирующего аэрозоль устройства 20. Генерирующее аэрозоль устройство 20 содержит нагреватель в виде катушки 28 индуктивности в полости 22. Катушка индуктивности удерживается напротив внутренних стенок полости 22, как показано на Фиг. 2.

Генерирующее аэрозоль устройство 20 содержит расположенный в кожухе электрический источник 40 питания, например перезаряжаемую литий-ионную батарею. Устройство 10 также содержит контроллер 42, соединенный с электрическим источником 40 питания, катушкой 28 индуктивности и пользовательским интерфейсом (не показан). В данном варианте осуществления пользовательский интерфейс содержит механическую кнопку. При активации пользовательского интерфейса контроллер 42 подает на катушку 28 индуктивности высокочастотный колебательный электрический ток для создания колебательного магнитного поля. Как дополнительно описано в данном документе, колебательное магнитное поле нагревает один или более токоприемников в картридже 100 за счет индуцированных вихревых токов и потерь на гистерезис в указанных одном или более токоприемниках. Индукционный нагрев токоприемников приводит к нагреву источника никотина и источника кислоты, заключенных внутри картриджа 100, с образованием пара никотина и пара кислоты. При осуществлении пользователем затяжки на мундштуке 30 поток воздуха втягивается со входа 26 для воздуха устройства через картридж 100 для переноса испаренных никотина и кислоты в направлении мундштука 30. Испаренные никотин и кислота, каждое в газовой фазе, вступают в реакцию и охлаждаются в мундштуке 30 с образованием аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли. Во время затяжки пользователь принимает объем аэрозоля через выход 32 для воздуха мундштука.

На Фиг. 3 показан покомпонентный вид картриджа 100. Картридж 100 имеет длину приблизительно 15 миллиметров, ширину приблизительно 7,1 миллиметра и высоту приблизительно 6,75 миллиметра. Картридж 100 в данном иллюстративном примере содержит удлиненный корпус 102 картриджа, закрытый торцевыми крышками 130, 131 на его дальнем конце 104 и его ближнем конце 106. Корпус 102 и торцевые крышки 130, 131 вместе образуют кожух картриджа. Корпус 102 имеет длину приблизительно 11 миллиметров, ширину приблизительно 7,1 миллиметра и высоту приблизительно 6,75 миллиметра. Каждая торцевая крышка 130, 131 имеет длину приблизительно 2 миллиметра, ширину приблизительно 7,1 миллиметра и высоту приблизительно 6,75 миллиметра. Картридж 100 содержит источник 210 никотина, заключенный в первом отделении 110, и источник 220 кислоты, заключенный во втором отделении 120 картриджа 100. В данном варианте осуществления источник 220 кислоты представляет собой источник молочной кислоты. Каждое из первого отделения 110 и второго отделения 120 проходит в продольном направлении внутри корпуса 102 картриджа. Первое отделение 110 и второе отделение 120 выполнены с возможностью их закрывания торцевыми крышками 130, 131 на их соответственно дальнем конце 104 и ближнем конце 106.

Первое отделение 110 и второе отделение 120 расположены в параллельной конфигурации. Входящий поток воздуха разделяется перед поступлением в первое отделение 110 и второе отделение 120. Пар никотина и пар молочной кислоты генерируются одновременно в отдельных отделениях 110, 120.

Дальняя торцевая крышка 130 содержит множество входов 132, 134 для воздуха, обеспечивающих проходы для потока между впускным потоком 108 воздуха и первым и вторым отделениями 110, 120. Входы для воздуха представляют собой одинаковые отверстия через дальнюю торцевую крышку 130. Указанное множество входов 132, 134 для воздуха содержит первые входы 132 для воздуха, сообщающиеся по текучей среде с первым отделением 110, и вторые входы 134 для воздуха, сообщающиеся по текучей среде со вторым отделением 120. В данном иллюстративном примере обеспечено большее количество вторых входов 134 для воздуха, чем первых входов 132 для воздуха, в результате чего общее проходное сечение вторых входов 134 для воздуха составляет больше, чем общее проходное сечение первых входов 132 для воздуха. Большее общее проходное сечение вторых входов 134 для воздуха обеспечивает возможность достижения большего объемного расхода воздуха через второе отделение 120, чем через первое отделение 110. Больший объемный расход воздуха через второе отделение 120 приводит к испарению большего количества кислоты во втором отделении 120, чем было бы при меньшем количестве вторых впускных отверстий 134 для воздуха.

Ближняя торцевая крышка 131 содержит выходы 133, 135 для воздуха, которые представляют собой зеркальное отражение входов 132, 134 для воздуха в дальней торцевой крышке 130. Выходы 133, 135 для воздуха в ближней торцевой крышке 131 сообщаются по текучей среде с первым и вторым отделениями 110, 120, а также с мундштучным выходом 32 для воздуха в мундштуке 30. Каждое из первого отделения 110 и второго отделения 120 проходит от дальней торцевой крышки 130 до ближней торцевой крышки 131. Иначе говоря, оба из первого отделения 110 и второго отделения 120 проходят по всей длине корпуса 102 картриджа.

Корпус 102 картриджа содержит множество нагревательных полостей 140, каждая из которых проходит вдоль продольной оси картриджа 100. Каждая из нагревательных полостей имеет глубину 0,4 миллиметра. Нагревательные полости 140 параллельны первому отделению 110 и второму отделению 120. Каждая из нагревательных полостей 140 и ее соответствующее первое отделение 110 или второе отделение 120 разделены расстоянием 0,4 миллиметра. Каждая из множества нагревательных полостей 140 заключает в себе токоприемник 141. Указанное множество полостей 140 нагревателя закрыто на обоих из дальнего конца 104 и ближнего конца 106 посредством дальней торцевой крышки 130 и ближней торцевой крышки 131 соответственно. В данном иллюстративном примере оба из первого отделения 110 и второго отделения 120 расположены между парой нагревательных полостей 140. В данном варианте осуществления используется множество одинаковых токоприемников 141, размещенных по одному в каждой нагревательной полости 140. Во время использования оба из источника 210 никотина и источника 220 кислоты нагреваются до одинаковой температуры в результате индукционного нагрева токоприемников 141.

Источник 210 никотина содержит первый материал 211 носителя, расположенный в первом отделении 110 и пропитанный никотином. В данном примере первый материал 211 носителя содержит пористый керамический субстрат, пропитанный никотиновой жидкостью. Никотиновая жидкость содержит также ароматизаторы, которые испаряются вместе с никотином при нагреве источника 210 никотина. Ароматизаторы могут придавать требуемый вкус генерируемому аэрозолю. В данном примере первый материал 211 носителя содержит пористый керамический субстрат, пропитанный никотином в количестве приблизительно 10 миллиграмм и ментолом в количестве приблизительно 4 миллиграмма.

Первое отделение 110 содержит первую стенку 111 и вторую стенку 113, расположенную напротив первой стенки 111. Первый материал 211 носителя содержит первую поверхность 213 и вторую поверхность 215, противоположную первой поверхности 213. Первый материал 211 носителя прикреплен на своей второй поверхности 215 к первой стенке 111 первого отделения 110. Через первое отделение 110 образован первый путь 217 потока воздуха, проходящий напротив первой поверхности 213 первого материала 211 носителя между второй стенкой 113 и первой поверхностью 213 первого материала 211 носителя. Первое отделение 110 имеет ширину 115, проходящую между первой стенкой 111 и второй стенкой 113 в направлении, перпендикулярном первому пути 217 потока воздуха.

Источник 220 кислоты содержит второй материал 221 носителя, расположенный во втором отделении 120 и пропитанный молочной кислотой. В данном примере второй материал 221 носителя содержит пористый керамический субстрат, пропитанный молочной кислотой в количестве приблизительно 20 миллиграмм.

Второе отделение 120 содержит третью стенку 121 и четвертую стенку 123, расположенную напротив третьей стенки 121. Второй материал 221 носителя содержит первую поверхность 223 и вторую поверхность 225, противоположную первой поверхности 223. Второй материал 221 носителя прикреплен на своей второй поверхности 225 к третьей стенке 121 второго отделения 120. Через второе отделение 120 образован второй путь 227 потока воздуха, проходящий напротив первой поверхности 223 второго материала 221 носителя между четвертой стенкой 123 и первой поверхностью 223 второго материала 221 носителя. Второе отделение 120 имеет ширину 125, проходящую между третьей стенкой 121 и четвертой стенкой 123 в направлении, перпендикулярном второму пути 227 потока воздуха.

Как показано на Фиг. 4, каждое из первого отделения 110 и второго отделения 120 имеет ширину 115, 125, которая изменяется в направлении, проходящем вдоль первого пути 217 потока воздуха и второго пути 227 потока воздуха соответственно. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 4, изменяющаяся ширина 115, 125 первого и второго отделений 110, 120 реализована путем обеспечения выпуклой формы обеих из второй стенки 113 и четвертой стенки 123.

На Фиг. 5 показана альтернативная форма второй стенки 113, в которой изменяющаяся ширина 115 первого отделения 110 реализована путем обеспечения волнообразной формы второй стенки 113. Следует понимать, что такая же форма может быть придана четвертой стенке 123 второго отделения 120.

На Фиг. 6 показана альтернативная форма второй стенки 113, в которой изменяющаяся ширина 115 первого отделения 110 реализована путем обеспечения вогнутой формы второй стенки 113. Следует понимать, что такая же форма может быть придана четвертой стенке 123 второго отделения 120.

На Фиг. 7 показана альтернативная форма второй стенки 113, в которой изменяющаяся ширина 115 первого отделения 110 реализована посредством наклона второй стенки 113 таким образом, что первое отделение 110 имеет сужающуюся форму. Следует понимать, что такая же форма может быть придана четвертой стенке 123 второго отделения 120.

На Фиг. 8 показана альтернативная форма второй стенки 113, в которой изменяющаяся ширина 115 первого отделения 110 реализована путем обеспечения многогранной формы второй стенки 113. В частности, вторая стенка 113 имеет повышающийся участок 270, плоский участок 272 и понижающийся участок 274. В примере, показанном на Фиг. 8, повышающийся участок 270 короче, чем понижающийся участок 274, так что вторая стенка 113 имеет асимметричную форму. Следует понимать, что такая же форма может быть придана четвертой стенке 123 второго отделения 120.

На Фиг. 9 показана альтернативная форма второй стенки 113, в которой изменяющаяся ширина 115 первого отделения 110 реализована путем обеспечения второй стенке 113 с множеством углублений 280, каждое из которых имеет полусферическую форму. Следует понимать, что такая же форма может быть придана четвертой стенке 123 второго отделения 120.

На Фиг. 10 показана альтернативная форма второй стенки 113, в которой изменяющаяся ширина 115 первого отделения 110 реализована путем обеспечения второй стенки 113 с множеством выступов 290, каждый из которых имеет полусферическую форму. Следует понимать, что такая же форма может быть придана четвертой стенке 123 второго отделения 120.