Изделие, генерирующее аэрозоль,с токоприемником, состоящим из нескольких материалов
Иллюстрации
Показать всеИзделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, и токоприемник для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Токоприемник содержит первый материал токоприемника и второй материал токоприемника, имеющий температуру Кюри, при этом первый материал токоприемника расположен в непосредственном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Первый материал токоприемника может также иметь температуру Кюри, при этом вторая температура Кюри ниже 500°C и ниже температуры Кюри первого материала токоприемника, если первый материал токоприемника имеет температуру Кюри. Использование данного токоприемника, состоящего из нескольких материалов, позволяет оптимизировать нагрев и управлять температурой токоприемника до уровня приблизительно второй температуры Кюри без необходимости непосредственного отслеживания температуры. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.
Реферат
Настоящее описание относится к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, для генерирования вдыхаемого аэрозоля при нагреве. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит токоприемник для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, так что нагрев субстрата, образующего аэрозоль, может быть осуществлен бесконтактным способом посредством индукционного нагрева. Токоприемник содержит по меньшей мере два отличных материала, имеющих отличающиеся температуры Кюри. Описание также относится к системе, включающей данное изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее катушку индуктивности для нагрева устройства, генерирующего аэрозоль.
В области техники, к которой относится изобретение, известен ряд изделий, генерирующих аэрозоль, или курительных изделий, в которых табак нагревается, а не сгорает. Одна цель таких нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, состоит в уменьшении содержания известных вредных составляющих дыма, которые образуются в результате сгорания и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах.
Как правило, в данных нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, аэрозоль генерируется посредством передачи тепла от источника тепла к физически отделенному субстрату или материалу, образующему аэрозоль. Во время курения летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, посредством передачи тепла от источника тепла и захватываются в воздух, втягиваемый через изделие, генерирующее аэрозоль. Когда происходит охлаждение выделенных соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем.
В ряде документов известного уровня техники раскрываются устройства, генерирующие аэрозоль, для использования или курения нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль. Данные устройства включают, например, электрически нагреваемые устройства, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется посредством передачи тепла от одного или нескольких электрически нагреваемых элементов устройства, генерирующего аэрозоль, к субстрату, образующему аэрозоль, нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль. Одно из преимуществ данных электрических курительных систем заключается в том, что они значительно снижают побочный поток дыма, при этом позволяя пользователю выборочно приостанавливать и возобновлять курение.
Пример изделия, генерирующего аэрозоль, в виде электрически нагреваемой сигареты для использования в электрически управляемой системе, генерирующей аэрозоль, раскрыт в документе US 2005/0172976 A1. Изделие, генерирующее аэрозоль, создано для введения внутрь приемника для сигареты устройства, генерирующего аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания, который подает энергию на нагревательное приспособление, содержащее несколько электрически резистивных нагревательных элементов, которые выполнены с возможностью вмещения посредством скольжения изделия, генерирующего аэрозоль, так что нагревательные элементы расположены вдоль изделия, генерирующего аэрозоль.
Система, раскрытая в документе US 2005/0172976 A1, использует устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее несколько внешних нагревательных элементов. Также известны устройства, генерирующие аэрозоль, с внутренними нагревательными элементами. При использовании внутренние нагревательные элементы данных устройств, генерирующих аэрозоль, вводятся внутрь субстрата, образующего аэрозоль, нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, так что внутренние нагревательные элементы находятся в непосредственном контакте с субстратом, образующим аэрозоль.
Непосредственный контакт между внутренним нагревательным элементом устройства, генерирующего аэрозоль, и субстратом, образующим аэрозоль, может предоставить эффективное средство для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, для образования вдыхаемого аэрозоля. В данной конфигурации тепло от внутреннего нагревательного элемента может быть почти мгновенно передано по меньшей мере на часть субстрата, образующего аэрозоль, при активации внутреннего нагревательного элемента и это может упростить быстрое генерирование аэрозоля. Кроме того, общее количество тепловой энергии, необходимое для генерирования аэрозоля, может быть меньше, чем в случае системы, генерирующей аэрозоль, включающей внешний нагревательный элемент, при которой субстрат, образующий аэрозоль, не находится в непосредственном контакте с наружным нагревательным элементом и первоначальный нагрев субстрата, образующего аэрозоль, происходит главным образом посредством конвекции или излучения. Если внутренний нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, находится в непосредственном контакте с субстратом, образующим аэрозоль, первоначальный нагрев частей субстрата, образующего аэрозоль, которые находятся в непосредственном контакте с внутренним нагревательным элементом, будет осуществлен главным образом посредством проводимости.
Система, включающая устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее внутренний нагревательный элемент, раскрыта в документе WO2013102614. В данной системе нагревательный элемент приведен в контакт с субстратом, образующим аэрозоль, при этом нагревательный элемент подвергается тепловому циклу, во время которого он нагревается, а затем охлаждается. Во время контакта между нагревательным элементом и субстратом, образующим аэрозоль, частицы субстрата, образующего аэрозоль, могут прилипать к поверхности нагревательного элемента. Кроме того, летучие соединения и аэрозоль, выделяющиеся под действием тепла от нагревательного элемента, могут быть нанесены на поверхность нагревательного элемента. Частицы и соединения, прилипшие к и нанесенные на нагревательный элемент, могут предотвратить функционирование оптимальным образом нагревательного элемента. Данные частицы и соединения могут также разрушиться во время использования устройства, генерирующего аэрозоль, и передать пользователю неприятный или горький вкус. В силу описанных причин, необходимо периодически очищать нагревательный элемент. Процесс очистки может включать использование инструмента для очистки, такого как щетка. Если очистка выполняется ненадлежащим образом, нагревательный элемент может быть поврежден или сломан. Кроме того, ненадлежащее или неаккуратное введение и удаление изделия, генерирующего аэрозоль, из устройства, генерирующего аэрозоль, также может повредить или сломать нагревательный элемент.
Известны системы подачи аэрозоля известного уровня техники, которые включают субстрат, образующий аэрозоль, и устройство индукционного нагрева. Устройство индукционного нагрева содержит индукционный источник, который создает переменное электромагнитное поле, которое вызывает вихревой ток, генерирующий тепло, в материале токоприемника. Материал токоприемника находится в тепловой близости от субстрата, образующего аэрозоль. Нагретый материал токоприемника в свою очередь нагревает субстрат, образующий аэрозоль, который содержит материал, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. В известном уровне техники был описан ряд вариантов осуществления субстратов, образующих аэрозоль, которые имеют отличные конфигурации для материала токоприемника для определения подходящего нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Таким образом, следует стремиться к рабочей температуре субстрата, образующего аэрозоль, при которой высвобождение летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль, является удовлетворительным. Необходимо иметь возможность управлять рабочей температурой субстрата, образующего аэрозоль, эффективным образом. Индукционно нагреваемый субстрат, образующий аэрозоль, использующий токоприемник, является формой "бесконтактного нагрева", при которой отсутствуют непосредственные средства измерения температуры внутри самого субстрата, образующего аэрозоль, расходуемого материала, то есть отсутствует контакт между устройством и внутренней частью расходуемого материала, где находится субстрат, образующий аэрозоль.
Предоставляется изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, и токоприемник для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Токоприемник содержит первый материал токоприемника и второй материал токоприемника, при этом первый материал токоприемника расположен в непосредственном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Второй материал токоприемника предпочтительно имеет температуру Кюри менее 500°C. Первый материал токоприемника предпочтительно используется главным образом для нагрева токоприемника при размещении токоприемника во флуктуационном электромагнитном поле. Может быть использован любой подходящий материал. Например, первый материал токоприемника может являться алюминием или может являться ферромагнитным материалом, таким как нержавеющая сталь. Второй материал токоприемника предпочтительно используется главным образом для указания того, что токоприемник достиг конкретной температуры, при этом данной температурой является температура Кюри второго материала токоприемника. Температура Кюри второго материала токоприемника может быть использована для регулирования температуры всего токоприемника во время работы. Таким образом, температура Кюри второго материала токоприемника должна находиться ниже точки возгорания субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для второго материала токоприемника могут включают никель и определенные сплавы никеля.
Предпочтительно, токоприемник может содержать первый материал токоприемника, имеющий первую температуру Кюри, и второй материал токоприемника, имеющий вторую температуру Кюри, при этом первый материал токоприемника расположен в непосредственном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Вторая температура Кюри предпочтительно ниже первой температуры Кюри. В данном контексте термин "вторая температура Кюри" относится к температуре Кюри второго материала токоприемника.
Нагрев субстрата, образующего аэрозоль, и управление температурой нагрева могут быть разделены посредством предоставления токоприемника, имеющего по меньшей мере первый и второй материалы токоприемника, при этом либо второй материал токоприемника имеет температуру Кюри, и первый материал токоприемника не имеет температуры Кюри, либо первый и второй материалы токоприемника имеют первую и вторую температуры Кюри, отличающиеся друг от друга. Тогда как первый материал токоприемника может быть оптимизирован относительно потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева, второй материал токоприемника может быть оптимизирован относительно управления температурой. Второй материал токоприемника не должен иметь никакой выраженной тепловой характеристики. Второй материал токоприемника может быть выбран таким образом, чтобы иметь температуру Кюри или вторую температуру Кюри, которая соответствует предопределенной максимальной необходимой температуре нагрева первого материала токоприемника. Максимальная необходимая температура нагрева может быть определена для предотвращения перегрева или возгорания субстрата, образующего аэрозоль. Токоприемник, содержащий первый и второй материалы токоприемника, имеет унитарную структуру и может быть назван токоприемником, состоящим из двух материалов, или токоприемником, состоящим из нескольких материалов. Непосредственная близость первого и второго материалов токоприемника может являться преимущественной в предоставлении точного управления температурой.
Первый материал токоприемника предпочтительно является магнитным материалом, имеющим температуру Кюри более 500°C. С точки зрения эффективности нагрева необходимо, чтобы температура Кюри первого материала токоприемника превышала любую максимальную температуру, до которой токоприемник должен быть способен нагреваться. Вторая температура Кюри может быть предпочтительно выбрана менее 400°C, предпочтительно менее 380°C или менее 360°C. Предпочтительно, чтобы второй материал токоприемника являлся магнитным материалом, выбранным таким образом, чтобы иметь вторую температуру Кюри, которая, по существу, такая же, как и необходимая максимальная температура нагрева. То есть, предпочтительно, чтобы вторая температура Кюри являлась приблизительно такой же, как и температура, до которой должен быть нагрет токоприемник для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Вторая температура Кюри может, например, находиться в диапазоне от 200°C до 400°C или от 250°C до 360°C.
В одном варианте осуществления вторая температура Кюри второго материала токоприемника может быть выбрана таким образом, чтобы при нагреве посредством токоприемника, который имеет температуру, равную второй температуре Кюри, общая средняя температура субстрата, образующего аэрозоль, не превышала 240°C. Общая средняя температура субстрата, образующего аэрозоль, в данном случае определяется как арифметическое среднее ряда измерений температуры в центральных областях и в периферийных областях субстрата, образующего аэрозоль. Посредством предопределения максимума для общей средней температуры субстрат, образующий аэрозоль, может быть создан с учетом оптимального производства аэрозоля.
В предпочтительных вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать несколько элементов, собранных внутри обертки в виде стержня, имеющего конец, подносимый ко рту, и дальний конец, расположенный выше по потоку от конца, подносимого ко рту, при этом несколько элементов включает субстрат, образующий аэрозоль, расположенный на или около дальнего конца стержня. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, является твердым субстратом, образующим аэрозоль. Предпочтительно, токоприемник является удлиненным токоприемником, имеющим ширину от 3 мм до 6 мм и толщину от 10 микрометров до 200 микрометров. Токоприемник предпочтительно находится внутри субстрата, образующего аэрозоль. Особенно предпочтительно, чтобы удлиненный токоприемник был расположен в радиально центральном положении внутри субстрата, образующего аэрозоль, предпочтительно таким образом, чтобы он проходил вдоль продольной оси субстрата, образующего аэрозоль. Длина удлиненного токоприемника предпочтительно составляет от 8 мм до 15 мм, например, от 10 мм до 14 мм, например, приблизительно 12 мм или 13 мм.
Первый материал токоприемника предпочтительно выбран для максимальной эффективности нагрева. Индукционный нагрев магнитного материала токоприемника, расположенного во флуктуационном магнитном поле, происходит посредством сочетания резистивного нагрева вследствие вихревых токов, вызванных в токоприемнике, и тепла, сгенерированного потерями на магнитный гистерезис. Предпочтительно, первый материал токоприемника является ферромагнитным металлом, имеющим температуру Кюри более 400°C. Предпочтительно, первый токоприемник является железом или железным сплавом, таким как сталь, или железоникелевым сплавом. Особенно предпочтительно, чтобы первый материал токоприемника являлся нержавеющей сталью серии 400, такой как нержавеющая сталь марки 410, или нержавеющая сталь марки 420, или нержавеющая сталь марки 430.
Первый материал токоприемника может в качестве альтернативы являться подходящим немагнитным материалом, таким как алюминий. В немагнитном материале индукционный нагрев происходит исключительно посредством резистивного нагрева вследствие вихревых токов.
Второй материал токоприемника предпочтительно выбирается таким образом, чтобы иметь обнаруживаемую температуру Кюри в необходимом диапазоне, например, конкретную температуру от 200°C до 400°C. Второй материал токоприемника может также способствовать нагреву токоприемника, но данное свойство является менее важным, чем его температура Кюри. Предпочтительно, второй материал токоприемника является ферромагнитным металлом, таким как никель или сплав никеля. Никель имеет температуру Кюри приблизительно 354°C, которая может являться идеальной для управления температурой нагрева в изделии, генерирующем аэрозоль.
Первый и второй материалы токоприемника находятся в непосредственном контакте, образуя унитарный токоприемник. Таким образом, при нагреве первый и второй материалы токоприемника имеют одинаковую температуру. Первый материал токоприемника, который может быть оптимизирован для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, может иметь первую температуру Кюри, которая превышает любую предопределенную максимальную температуру нагрева. По достижении токоприемником второй температуры Кюри магнитные свойства второго материала токоприемника изменяются. При второй температуре Кюри происходит обратимое изменение второго материала токоприемника из ферромагнитной фазы в парамагнитную фазу. Во время индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, данное изменение фазы второго материала токоприемника может быть обнаружено без физического контакта со вторым материалом токоприемника. Обнаружение изменения фазы может позволить управление нагревом субстрата, образующего аэрозоль. Например, при обнаружении изменения фазы, связанного со второй температурой Кюри, индукционный нагрев может быть автоматически приостановлен. Таким образом, может быть предотвращен перегрев субстрата, образующего аэрозоль, даже несмотря на то, что первый материал токоприемника, который главным образом отвечает за нагрев субстрата, образующего аэрозоль, не имеет температуры Кюри или первой температуры Кюри, которая превышает максимальную необходимую температуру нагрева. После прекращения индукционного нагрева токоприемник охлаждается до тех пор, пока не достигнет температуры ниже второй температуры Кюри. На данном этапе второй материал токоприемника снова восстанавливает свои ферромагнитные свойства. Данное изменение фазы может быть обнаружено без контакта со вторым материалом токоприемника, и затем индукционный нагрев может быть снова активирован. Таким образом, может осуществляться управление индукционным нагревом субстрата, образующего аэрозоль, посредством повторяющихся активации и деактивации устройства индукционного нагрева. Данное управление температурой осуществляется бесконтактными средствами. Помимо схемы и электроники, которые предпочтительно уже включены в устройство индукционного нагрева, отсутствует необходимость в каких-либо дополнительных схеме и электронике.
Непосредственный контакт между первым материалом токоприемника и вторым материалом токоприемника может быть осуществлен любыми подходящими средствами. Например, второй материал токоприемника может быть осажден, нанесен, покрыт, облицован или приварен к первому материалу токоприемника. Предпочтительные способы включают электролитическое осаждение, гальваническое осаждение и нанесение покрытия. Предпочтительно, чтобы второй материал токоприемника присутствовал в качестве плотного слоя. Плотный слой имеет более высокую магнитную проницаемость, чем пористый слой, что делает более легким обнаружение мелких изменений температуры Кюри. Если первый материал токоприемника оптимизирован для нагрева субстрата, предпочтительно, чтобы объем второго материала токоприемника не превышал объем, необходимый для предоставления обнаруживаемой второй точки Кюри.
В некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы первый материал токоприемника имел форму удлиненной полоски, имеющей ширину от 3 мм до 6 мм и толщину от 10 микрометров до 200 микрометров, и, чтобы второй материал токоприемника имел форму отдельных вставок, которые осаждены, нанесены или приварены к первому материалу токоприемника. Например, первый материал токоприемника может являться удлиненной полоской из нержавеющей стали марки 430 или удлиненной полоской из алюминия, и второй удлиненный материал может иметь форму вставок из никеля, имеющих толщину от 5 микрометров до 30 микрометров, нанесенных с интервалами вдоль удлиненной полоски первого материала токоприемника. Вставки второго материала токоприемника могут иметь ширину от 0,5 мм и толщину удлиненной полоски. Например, ширина может составлять от 1 мм до 4 мм или от 2 мм до 3 мм. Вставки второго материала токоприемника могут иметь длину от 0,5 мм до приблизительно 10 мм, предпочтительно от 1 мм до 4 мм или от 2 мм до 3 мм.
В некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы первый материал токоприемника и второй материал токоприемника были совместно ламинированы в форме удлиненной полоски, имеющей ширину от 3 мм до 6 мм и толщину от 10 микрометров до 200 микрометров. Предпочтительно, толщина первого материала токоприемника больше, чем толщина второго материала токоприемника. Совместное ламинирование может быть образовано любыми подходящими средствами. Например, полоска первого материала токоприемника может быть приварена или диффузионно соединена с полоской второго материала токоприемника. В качестве альтернативы слой второго материала токоприемника может быть нанесен или осажден на полоску первого материала токоприемника.
В некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы токоприемник являлся удлиненным токоприемником, имеющим ширину от 3 мм до 6 мм и толщину от 10 микрометров до 200 микрометров, при этом токоприемник содержит центральную часть из первого материала токоприемника, инкапсулированного вторым материалом токоприемника. Таким образом, токоприемник может содержать полоску первого материала токоприемника, которая была покрыта или облицована вторым материалом токоприемника. В качестве примера токоприемник может содержать полоску из нержавеющей стали марки 430, имеющую длину 12 мм, ширину 4 мм и толщину от 10 микрометров до 50 микрометров, например, 25 микрометров. Нержавеющая сталь марки 430 может быть покрыта слоем никеля толщиной от 5 микрометров до 15 микрометров, например, 10 микрометров.
Токоприемник может быть выполнен с возможностью рассеивания энергии от 1 Ватта до 8 Ватт при использовании совместно с конкретной катушкой индуктивности, например, от 1,5 Ватта до 6 Ватт. Под "выполненный" подразумевается, что токоприемник может содержать конкретный первый материал токоприемника и может иметь конкретные размеры, которые позволяют рассеивание энергии от 1 Ватта до 8 Ватт при использовании совместно с конкретной катушкой индуктивности, которая генерирует флуктуационное магнитное поле с известной частотой и известной напряженностью поля.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь более одного токоприемника, например, более одного удлиненного токоприемника. Таким образом, нагрев может эффективно осуществляться в различных частях субстрата, образующего аэрозоль.
Также предоставлена система, генерирующая аэрозоль, включающая электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее катушку индуктивности для создания переменного или флуктуационного электромагнитного поля, и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее токоприемник, как описано и определено в данном документе. Изделие, генерирующее аэрозоль, соединяется с устройством, генерирующим аэрозоль, так что флуктуационное электромагнитное поле, созданное катушкой индуктивности, вызывает ток в токоприемнике, что приводит к нагреву токоприемника. Электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, содержит электронную схему, выполненную с возможностью обнаружения перехода Кюри второго материала токоприемника. Например, электронная схема может косвенно измерить полное сопротивление (Ra) токоприемника. Полное сопротивление токоприемника изменяется, когда один из материалов подвергается изменению фазы, связанному с температурой Кюри. Ra может быть косвенно измерено посредством измерения постоянного тока, используемого для создания флуктуационного магнитного поля.
Предпочтительно, электронная схема выполнена с возможностью управления посредством закрытого контура нагревом субстрата, образующего аэрозоль. Таким образом, электронная схема может отключить флуктуационное магнитное поле при обнаружении того, что температура токоприемника превышает вторую температуру Кюри. Магнитное поле может быть снова включено, когда температура токоприемника снизится ниже второй температуры Кюри. В качестве альтернативы рабочий цикл включения/выключения, который запускает магнитное поле, может быть уменьшен, если температура токоприемника превышает вторую температуру Кюри, и снижен, если температура токоприемника снижается ниже второй температуры Кюри.
Таким образом, температура токоприемника может поддерживаться при температуре второй температуры Кюри плюс-минус 20°C в течение предопределенного периода времени, следовательно, позволяя образование аэрозоля без перегрева субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно, электронная схема предоставляет контур обратной связи, который позволяет управление температурой токоприемника в диапазоне плюс-минус 15°C второй температуры Кюри, предпочтительно плюс-минус 10°C второй температуры Кюри, предпочтительно плюс-минус 5°C второй температуры Кюри.
Электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее напряженность магнитного поля (напряженность магнитного поля) от 1 до 5 килоампер на метр (кА/м), предпочтительно от 2 до 3 кА/м, например, приблизительно 2,5 кА/м. Электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее частоту от 1 до 30 МГЦ, например, от 1 до 10 МГц, например, от 5 до 7 МГц.
Токоприемник является частью расходуемого изделия, генерирующего аэрозоль, и используется только один раз. Таким образом, любые остатки, которые образуются на токоприемнике во время нагрева, не вызывают проблему с нагревом последующего изделия, генерирующего аэрозоль. Вкус последующих изделий, генерирующих аэрозоль, может быть более однородным вследствие того факта, что для нагрева каждого изделия используется новый токоприемник. Кроме того, очистка устройства, генерирующего аэрозоль, является менее критической и может быть выполнена без повреждения нагревательного элемента. Кроме того, отсутствие нагревательного элемента, который должен проникать внутрь субстрата, образующего аэрозоль, означает, что введение и удаление изделия, генерирующего аэрозоль, из устройства, генерирующего аэрозоль, с меньшей вероятностью вызовет случайное повреждение либо изделия, либо устройства. Следовательно, вся система, генерирующая аэрозоль, является более надежной.
В данном контексте термин "субстрат, образующий аэрозоль" используется для описания субстрата, обладающего способностью к высвобождению летучих соединений при нагреве, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый субстратами, образующими аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, описанных в данном документе, может быть видимым или невидимым и может содержать пары (например, мелкозернистые частицы веществ, находящихся в газообразном состоянии, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
В данном контексте термины "выше по потоку" и "ниже по потоку" используются для описания относительных положений элементов или частей элементов изделия, генерирующего аэрозоль, относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку из изделия, генерирующего аэрозоль, во время его использования.
Изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно имеет форму стержня, который содержит два конца: конец, подносимый ко рту, или ближний конец, через который аэрозоль покидает изделие, генерирующее аэрозоль, и подается пользователю, и дальний конец. При использовании пользователь может осуществить затяжку с конца, подносимого ко рту, для вдыхания аэрозоля, сгенерированного изделием, генерирующим аэрозоль. Конец, подносимый ко рту, находится ниже по потоку от дальнего конца. Дальний конец может также называться расположенным выше по потоку концом и находиться выше по потоку от конца, подносимого ко рту.
Предпочтительно, изделие, генерирующее аэрозоль, является курительным изделием, которое генерирует аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя. Более предпочтительно, изделие, генерирующее аэрозоль, является курительным изделием, которое генерирует никотиносодержащий аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя.
В данном контексте термин "устройство, генерирующее аэрозоль" используется для описания устройства, которое для генерирования аэрозоля взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, является курительным устройством, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя. Устройство, генерирующее аэрозоль, может являться держателем для курительного изделия.
В данном контексте относительно изделия, генерирующего аэрозоль, термин "продольный" используется для описания направления между концом, подносимым ко рту, и дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль, и термин "поперечный" используется для описания направления перпендикулярно продольному направлению.
В данном контексте относительно изделия, генерирующего аэрозоль, термин "диаметр" используется для описания максимального размера в поперечном направлении изделия, генерирующего аэрозоль. В данном контексте относительно изделия, генерирующего аэрозоль, термин "длина" используется для описания максимального размера в продольном направлении изделия, генерирующего аэрозоль.
В данном контексте термин "токоприемник" относится к материалу, который может преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. При размещении внутри флуктуационного электромагнитного поля вихревые токи, вызванные в токоприемнике, вызывают нагрев токоприемника. Кроме того, потери на магнитный гистерезис внутри токоприемника вызывают дополнительный нагрев токоприемника. Поскольку токоприемник расположен в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, нагревается посредством токоприемника.
Изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно предназначено для соединения с электрически управляемым устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим источник индукционного нагрева. Источник индукционного нагрева или катушка индуктивности генерирует флуктуационное электромагнитное поле для нагрева токоприемника, расположенного внутри флуктуационного электромагнитного поля. При использовании изделие, генерирующее аэрозоль, соединяется с устройством, генерирующим аэрозоль, так что токоприемник располагается внутри флуктуационного электромагнитного поля, сгенерированного катушкой индуктивности.
Токоприемник предпочтительно имеет размер по длине, который превышает его размер по ширине или его размер по толщине, например, превышает в два раза его размер по ширине или его размер по толщине. Таким образом, токоприемник может быть описан как удлиненный токоприемник. Токоприемник может быть расположен, по существу, в продольном направлении внутри стержня. Это означает, что размер по длине удлиненного токоприемника расположен приблизительно параллельно продольному направлению стержня, например, в диапазоне плюс-минус 10 градусов параллельно продольному направлению стержня. В предпочтительных вариантах осуществления элемент удлиненного токоприемника может быть расположен в радиально центральном положении внутри стержня и проходит вдоль продольной оси стержня.
Токоприемник может иметь форму штыря, стержня или лопасти, содержащей первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. Токоприемник может иметь длину от 5 мм до 15 мм, например, от 6 мм до 12 мм или от 8 мм до 10 мм. Токоприемник может иметь ширину от 1 мм до 6 мм и может иметь толщину от 10 микрометров до 500 микрометров или еще более предпочтительно от 10 до 100 микрометров. Если токоприемник имеет постоянное поперечное сечение, например, круглое поперечное сечение, он имеет предпочтительную ширину или диаметр от 1 мм до 5 мм.
Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры более 250°C. Подходящие токоприемники могут содержать неметаллическую центральную часть с металлическим слоем, расположенным на неметаллической центральной части, например, металлическими дорожками первого и второго материалов токоприемника, образованными на поверхности керамической центральной части.
Токоприемник может иметь защитный наружный слой, например, защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, инкапсулирующий первый и второй материалы токоприемника. Токоприемник может содержать защитное покрытие, образованное с использованием стекла, керамики или инертного металла поверх центральной части, содержащей первый и второй материалы токоприемника.
Токоприемник расположен в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Таким образом, при нагреве токоприемника нагревается субстрат, образующий аэрозоль, и образуется аэрозоль. Предпочтительно, токоприемник расположен в непосредственном физическом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, например, внутри субстрата, образующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать один удлиненный токоприемник. В качестве альтернативы изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать более одного удлиненного токоприемника.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, является твердым субстратом, образующим аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак. Например, материал, образующий аэрозоль, может быть образован из листа гомогенизированного табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может являться стержнем, образованным посредством сбора листа гомогенизированного табака.
В качестве альтернативы или в дополнение, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, образующий аэрозоль, не содержащий табака. Например, материал, образующий аэрозоль, может быть образован из листа, содержащего соль никотина и вещество для образования аэрозоля.
Если субстрат, образующий аэрозоль, является твердым субстратом, образующим аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или несколько из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или несколько из следующего: травяной лист, табачный лист, фрагменты табачной жилки, взорванный табак и гомогенизированный табак.
Факультативно, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать летучие вкусоароматические соединения, содержащие или не содержащие табака, которые высвобождаются при нагреве твердого субстрата, образующего аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать одну или несколько капсул, которые, например, включают дополнительные летучие вкусоароматические соединения, содержащие или не содержащие табака, и такие капсулы могут таять во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.
Факультативно, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть также предоставлен на или встроен в термоустойчивую подложку. Подложка может принимать форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубок, полосок или листов. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность подложки в форме, например, листа, пены, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность подложки или