Система, генерирующая аэрозоль, имеющая проницаемый для жидкости нагреватель в сборе

Система, генерирующая аэрозоль, имеющая проницаемый для жидкости нагреватель в сборе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, которые содержат нагреватель в сборе, который подходит для испарения жидкости. В частности, изобретение относится к удерживаемым рукой системам, генерирующим аэрозоль, таким как электрически управляемые курительные системы.

Электрически управляемые курительные системы, которые испаряют жидкость посредством нагрева для образования аэрозоля, как правило, содержат катушку из проволоки, которая обернута вокруг капиллярного материала, который удерживает жидкость. Электрический ток, проходящий через проволоку, вызывает резистивный нагрев проволоки, посредством чего испаряется жидкость в капиллярном материале. Капиллярный материал, как правило, удерживается внутри канала для потока воздуха, так что воздух втягивается через фитиль и вовлекает пар. Пар впоследствии охлаждается для образования аэрозоля.

Данный тип системы является эффективным при создании аэрозоля, но низкозатратное и массовое производство является затруднительным. К тому же, фитиль и катушка в сборе, вместе с соответствующими электрическими соединениями, могут быть хрупкими и сложными в обращении.

Необходимо предоставить нагреватель в сборе, подходящий для системы, генерирующей аэрозоль, такой как удерживаемая рукой электрически управляемая курительная система, который является недорогим для производства и надежным. Дополнительно необходимо предоставить нагреватель в сборе, который эффективнее предыдущих нагревателей в сборе в системах, генерирующих аэрозоль.

В одном аспекте предоставлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая проницаемый для жидкости электрический нагреватель в сборе, при этом нагреватель в сборе содержит: электрически изолирующий субстрат, отверстие, образованное в электрически изолирующем субстрате; и элемент нагревателя, прикрепленный к электрически изолирующему субстрату, при этом элемент нагревателя заполняет отверстие и содержит множество электрически проводящих нитей, соединенных с первой и второй частями электрически проводящего контакта, первая и вторая части электрически проводящего контакта расположены на противоположных сторонах отверстия относительно друг друга, при этом первая и вторая части электрически проводящего контакта выполнены с возможностью обеспечения возможности контакта с внешним источником питания.

Множество электрически проводящих нитей может образовывать сетку или матрицу нитей или может содержать тканый или нетканый материал.

Преимущественно, элемент нагревателя имеет первую внешнюю поверхность, которая прикреплена к электрически изолирующему субстрату, и первая и вторая части электрически проводящего контакта выполнены с возможностью обеспечения возможности контакта с внешним источником питания на второй внешней поверхности элемента нагревателя, противоположной первой внешней поверхности.

Система может дополнительно содержать часть для хранения жидкости, содержащую корпус, содержащий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, при этом нагреватель в сборе прикреплен к корпусу части для хранения жидкости. Корпус предпочтительно является жестким корпусом и непроницаемым для жидкости. В данном контексте «жесткий корпус» означает самонесущий корпус. Жесткий корпус части для хранения жидкости предпочтительно предоставляет механическую опору для нагревателя в сборе.

Часть для хранения жидкости может содержать капиллярный материал, выполненный с возможностью передачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на нагреватель в сборе.

Обеспечение нагревателя в сборе данного типа в системе, генерирующей аэрозоль, имеет несколько преимуществ над традиционной компоновкой фитиля и катушки. Элемент нагревателя, содержащий сетку или матрицу нитей, обеспечивает большую площадь контакта нагревателя с испаряющейся жидкостью. Нагреватель в сборе может быть недорого произведен с использованием легкодоступных материалов и с использованием технологий массового производства. Нагреватель в сборе является надежным, что позволяет его обработку и прикрепление к другим частям системы, генерирующей аэрозоль, во время изготовления и, в частности, образование части съемного картриджа. Обеспечение частей электрически проводящего контакта, образующих часть элемента нагревателя, обеспечивает надежное и простое соединение нагревателя в сборе с источником питания.

Электрически проводящие нити могут быть по существу плоскими. В данном контексте «по существу плоский» означает образованный в одной плоскости и не обернутый вокруг или иным образом приспособленный для соответствия изогнутой или иной неплоской форме. Плоский нагреватель в сборе может быть легко обработан во время изготовления и предоставляет надежную конструкцию.

Электрически проводящие нити могут образовывать промежутки между собой, и данные промежутки могут иметь ширину от 10 мкм до 100 мкм. Предпочтительно, нити создают капиллярный эффект в промежутках, так что при использовании жидкость, подлежащая испарению, втягивается в промежутки, увеличивая площадь контакта между нагревателем в сборе и жидкостью.

Электрически проводящие нити могут образовывать сетку размером от 160 до 600 меш по стандарту США (+/- 10%) (т.е. от 160 до 600 нитей на дюйм (+/- 10%)). Ширина промежутков предпочтительно составляет от 75 мкм до 25 мкм. Процентное соотношение открытой площади сетки, которое является отношением площади промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от 25 до 56%. Сетка может быть образована с использованием различных типов плетеных или решетчатых структур. В качестве альтернативы, электрически проводящие нити состоят из матрицы нитей, расположенных параллельно друг другу.

Сетка, матрица или материал из электрически проводящих нитей также может характеризоваться своей способностью удерживать жидкость, как хорошо известно в данной области техники.

Электрически проводящие нити могут иметь диаметр от 8 мкм до 100 мкм, предпочтительно от 8 мкм до 50 мкм и более предпочтительно от 8 мкм до 39 мкм.

Площадь сетки, матрицы или материала из электрически проводящих нитей может быть небольшой, предпочтительно менее или равной 25 мм², позволяя встраивать его в удерживаемую рукой систему. Сетка, матрица или материал из электрически проводящих нитей может, например, иметь прямоугольную форму и размеры, равные 5 мм на 2 мм. Предпочтительно, сетка или матрица электрически проводящих нитей занимает площадь от 10% до 50% площади нагревателя в сборе. Более предпочтительно, сетка или матрица электрически проводящих нитей занимает площадь от 15 до 25% площади нагревателя в сборе.

Электрически проводящие нити могут содержать любой подходящий электрически проводящий материал. Подходящие материалы включают, помимо всего прочего: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании Titanium Metals Corporation. Нити могут быть покрыты одним или несколькими изоляторами. Предпочтительными материалами для электрически проводящих нитей являются нержавеющая сталь марок 304, 316, 304L и 316L, а также графит.

Электрическое сопротивление сетки, матрицы или материала из электрически проводящих нитей элемента нагревателя предпочтительно составляет от 0,3 до 4 Ом. Более предпочтительно, электрическое сопротивление сетки, матрицы или материала из электрически проводящих нитей составляет от 0,5 до 3 Ом, а еще более предпочтительно - приблизительно 1 Ом. Электрическое сопротивление сетки, матрицы или материала из электрически проводящих нитей предпочтительно по меньшей мере на порядок и более предпочтительно по меньшей мере на два порядка больше, чем электрическое сопротивление частей контакта. Это обеспечивает локализацию тепла, сгенерированного посредством прохождения тока через элемент нагревателя, на сетке или матрице электрически проводящих нитей. Низкое общее сопротивление элемента нагревателя является преимущественным, если система получает питание от батареи. Минимизация паразитных потерь между электрическими контактами и сеткой или нитями также является необходимой для минимизации паразитных потерь мощности. Система с низким сопротивлением и высоким током обеспечивает возможность подачи высокой мощности на элемент нагревателя. Это обеспечивает быстрый нагрев элементом нагревателя электрически проводящих нитей до необходимой температуры.

Первая и вторая части электрически проводящего контакта могут быть непосредственно прикреплены к электрически проводящим нитям. Части контакта могут быть расположены между электрически проводящими нитями и электрически изолирующим субстратом. Например, части контакта могут быть образованы из медной фольги, которая нанесена на изолирующий субстрат. Части контакта также могут быть более просто связаны с нитями, чем изолирующий субстрат.

В качестве альтернативы, первая и вторая части электрически проводящего контакта могут являться одним целым с электрически проводящими нитями. Например, элемент нагревателя может быть образован посредством травления проводящего листа для обеспечения множества нитей между двумя частями контакта.

Нагреватель в сборе может содержать по меньшей мере одну нить, выполненную из первого материала, и по меньшей мере одну нить, выполненную из второго материала, отличного от первого материала. Это может быть выгодно по электрическим или механическим причинам. Например, одна или несколько нитей могут быть образованы из материала, сопротивление которого сильно изменяется в зависимости от температуры, такого как сплав железа и алюминия. Это обеспечивает использование величины сопротивления нитей для определения температуры или изменений температуры. Это может быть использовано в системе обнаружения затяжки и для управления температурой нагревателя для ее поддержания в пределах необходимого температурного диапазона.

Электрически изолирующий субстрат может содержать любой подходящий материал, и предпочтительно, чтобы этот материал был способен выдерживать высокие температуры (свыше 300^oC) и резкие изменения температуры. Примером подходящего материала является полиимидная пленка, такая как Kapton®.

Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, в качестве альтернативы может содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которая при использовании способствует образованию плотного и устойчивого аэрозоля и при рабочей температуре системы по существу устойчива к термической деградации. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, помимо всего прочего: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

Капиллярный материал может иметь волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон или нитей или других тонких трубок с каналами. Волокна или нити могут быть, в целом, выровнены для передачи жидкости на нагреватель. В качестве альтернативы, капиллярный материал может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала образует множество небольших каналов или трубок, через которые может транспортироваться жидкость за счет капиллярного действия. Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или сочетание материалов. Примеры подходящих материалов представляют собой губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спекшихся порошков, вспененный металлический или пластиковый материал, волокнистый материал, например, выполненный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетатцеллюлозные, полиэфирные, или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Капиллярный материал может иметь любые подходящие капиллярность и пористость с тем, чтобы использовать его с жидкостями с разными физическими свойствами. Жидкость имеет физические свойства, включая, помимо всего прочего, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые обеспечивают возможность транспортировки жидкости через капиллярное устройство за счет капиллярного действия.

Капиллярный материал может находиться в контакте с электрически проводящими нитями. Капиллярный материал может проходить внутри промежутков между нитями. Нагреватель в сборе может втягивать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, внутрь промежутков за счет капиллярного действия. Капиллярный материал может находиться в контакте с электрически проводящими нитями по существу на всем протяжении отверстия.

Корпус может содержать два или более различных капиллярных материалов, при этом первый капиллярный материал, находящийся в контакте с элементом нагревателя, имеет более высокую температуру термического разложения, а второй капиллярный материал, находящийся в контакте с первым капиллярным материалом, но не находящийся в контакте с элементом нагревателя, имеет более низкую температуру термического разложения. Первый капиллярный материал эффективно действует как разделитель, отделяющий элемент нагревателя от второго капиллярного материала, так что второй капиллярный материал не подвергается воздействию температур, превышающих его температуру термического разложения. В данном контексте «температура термического разложения» означает температуру, при которой материал начинает разлагаться и терять массу в результате образования газообразных продуктов. Второй капиллярный материал может преимущественно занимать больший объем, чем первый капиллярный материал, и может удерживать большее количество субстрата, образующего аэрозоль, чем первый капиллярный материал. Второй капиллярный материал может иметь лучшие капиллярные свойства, чем первый капиллярный материал. Второй капиллярный материал может являться менее дорогостоящим или иметь более высокую заполняемость, чем первый капиллярный материал. Второй капиллярный материал может представлять собой полипропилен.

Первый капиллярный материал может отделять нагреватель в сборе от второго капиллярного материала расстоянием по меньшей мере 1,5 мм и предпочтительно от 1,5 до 2 мм с целью обеспечения достаточного снижения температуры за первым капиллярным материалом.

Часть для хранения жидкости может быть расположена на первой стороне электрически проводящих нитей, а канал для потока воздуха расположен на противоположной стороне электрически проводящих нитей относительно части для хранения жидкости, так что поток воздуха после электрически проводящих нитей вовлекает испаренный жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Система может дополнительно включать электрическую схему, соединенную с элементом нагревателя и электрическим источником питания; при этом электрическая схема выполнена с возможностью контроля электрического сопротивления элемента нагревателя или одной или нескольких нитей элемента нагревателя и с возможностью управления подачей питания на элемент нагревателя от источника питания в зависимости от электрического сопротивления элемента нагревателя или, в частности, электрического сопротивления одной или нескольких нитей.

Электрическая схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную микросхему (ASIC) или другую электронную схему, способную осуществлять управление. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на нагреватель. Питание может подаваться на элемент нагревателя непрерывно после активации системы или может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на элемент нагревателя в виде импульсов электрического тока.

Система преимущественно содержит источник питания, как правило, батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея, внутри главной части корпуса. В качестве альтернативы, источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может требовать перезарядки и может обладать емкостью, позволяющей накапливать достаточно энергии для одного или нескольких сеансов курения. Например, источник питания может иметь достаточную емкость для того, чтобы позволить непрерывно генерировать аэрозоль в течение приблизительно шести минут, что соответствует типичному времени выкуривания традиционной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для того, чтобы обеспечить возможность осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревателя.

Система может включать главный блок и картридж, который соединен с возможностью съема с главным блоком, при этом часть для хранения жидкости и нагреватель в сборе обеспечены в картридже и главный блок содержит источник питания. В данном контексте картридж, «соединенный с возможностью съема» с устройством, означает, что картридж и устройство могут быть соединены и отсоединены друг от друга без значительного повреждения как устройства, так и картриджа.

Система может представлять собой электрически управляемую курительную систему. Система может представлять собой удерживаемую рукой систему, генерирующую аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Курительная система может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 150 мм. Курительная система может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм.

Во втором аспекте предоставлен проницаемый для жидкости электрический нагреватель в сборе, содержащий: электрически изолирующий субстрат, отверстие, образованное в электрически изолирующем субстрате; и элемент нагревателя заполняет отверстие и имеет первую внешнюю поверхность, прикрепленную к электрически изолирующему субстрату, и элемент нагревателя содержит несколько электрически проводящих нитей, соединенных с первой и второй частями электрически проводящего контакта, первая и вторая части электрически проводящего контакта расположены на противоположных сторонах отверстия относительно друг друга, при этом первая и вторая части электрически проводящего контакта выполнены с возможностью обеспечения возможности контакта с внешним источником питания.

В третьем аспекте предоставлен способ изготовления проницаемого для жидкости электрического нагревателя в сборе, подходящего для применения в системе, генерирующей аэрозоль, включающий:

обеспечение электрически изолирующего субстрата;

образование одного или нескольких отверстий в субстрате;

обеспечение элемента нагревателя на субстрате, заполняющего одно или несколько отверстий, при этом элемент нагревателя содержит множество электрически проводящих нитей и по меньшей мере две части электрически проводящего контакта на противоположных сторонах одного или нескольких отверстий относительно друг друга.

В четвертом аспекте предоставлен способ изготовления множества проницаемых для жидкости электрических нагревателей в сборе, подходящих для применения в системе, генерирующей аэрозоль, включающий:

обеспечение электрически изолирующего субстрата;

образование множества отверстий в субстрате;

обеспечение множества частей электрически проводящего контакта на субстрате на противоположных сторонах каждого из множества отверстий относительно друг друга;

обеспечение множества электрически проводящих нитей на субстрате, проходящем между частями электрически проводящего контакта поперек каждого из множества отверстий, для обеспечения матрицы нагревателей в сборе;

выделение множества отдельных нагревателей в сборе из матрицы нагревателей в сборе, при этом каждый нагреватель в сборе включает одно из отверстий.

Электрически изолирующий субстрат может являться гибким листовым материалом. Части электрически проводящего контакта и электрически проводящие нити могут быть образованы в качестве одного целого.

Признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут быть в равной степени применены и к другим аспектам изобретения. В частности, признаки, описанные в отношении нагревателя в сборе в первом аспекте изобретения, могут быть в равной степени применены и к нагревателю в сборе второго аспекта изобретения.

В данном контексте «электрически проводящий» означает образованный из материала, имеющего удельное сопротивление 1×10^-4 Ом·м или меньше. В данном контексте «электрически изолирующий» означает образованный из материала, имеющего удельное сопротивление 1×10⁴ Ом·м или больше. Варианты осуществления изобретения будут далее описаны исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:

на фиг. 1a-1d показаны схематические иллюстрации системы, включающей картридж, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 2 показана схематическая иллюстрация механизма фиксации для мундштучной части системы, показанной на фиг. 1;

на фиг. 3 показан покомпонентный вид картриджа, показанного на фиг. 1a-1d;

на фиг. 4 показан покомпонентный вид альтернативного картриджа для применения в системе, как показано на фиг. 1a-1d;

на фиг. 5a показан вид снизу в перспективе картриджа, показанного на фиг. 2;

на фиг. 5b показан вид сверху в перспективе картриджа, показанного на фиг. 2, с удаленным покрытием;

на фиг. 6 показан подробный вид нагревателя в сборе, использующегося в картридже, показанном на фиг. 2;

на фиг. 7 показан подробный вид альтернативного нагревателя в сборе, который может быть использован в картридже, показанном на фиг. 2;

на фиг. 8 показан подробный вид дополнительного альтернативного нагревателя в сборе, который может быть использован в картридже, показанном на фиг. 2;

на фиг. 9 показан подробный вид еще одного дополнительного альтернативного нагревателя в сборе, который может быть использован в картридже, показанном на фиг. 2;

на фиг. 10 показан подробный вид альтернативного механизма для осуществления электрического контакта между устройством и нагревателем в сборе;

на фиг. 11a-11b проиллюстрированы некоторые формы корпуса картриджа, которые могут быть использованы для обеспечения правильного выравнивания картриджа в устройстве;

на фиг. 12a показан подробный вид нитей нагревателя, на котором показан мениск жидкого субстрата, образующего аэрозоль, между нитями;

на фиг. 12b показан подробный вид нитей нагревателя, на котором показан мениск жидкого субстрата, образующего аэрозоль, между нитями и капиллярный материал, проходящий между нитями;

на фиг. 13a, 13b и 13c проиллюстрированы альтернативные способы изготовления нагревателя в сборе в соответствии с изобретением; и

на фиг. 14 проиллюстрирована альтернативная конструкция части для хранения жидкости, включающей нагреватель в сборе.

На фиг. 15a и 15b проиллюстрированы дополнительные альтернативные варианты осуществления части для хранения жидкости, включающей нагреватель в сборе.

На фиг. 16 проиллюстрирован альтернативный вариант осуществления ориентации потока воздуха и картриджа относительно устройства, генерирующего аэрозоль.

На фиг. 1a-1d показаны схематические иллюстрации системы, генерирующей аэрозоль, включающей картридж, в соответствии с вариантом осуществления изобретения. На фиг. 1a показан схематический вид устройства 10, генерирующего аэрозоль, и отдельного картриджа 20, которые вместе образуют систему, генерирующую аэрозоль. В данном примере система, генерирующая аэрозоль, является электрически управляемой курительной системой.

Картридж 20 содержит субстрат, образующий аэрозоль, и выполнен с возможностью вмещения в полость 18 внутри устройства. Картридж 20 должен быть выполнен с возможностью замены пользователем, если субстрат, образующий аэрозоль, обеспеченный в картридже, исчерпан. На фиг. 1a показан картридж 20 сразу перед вставкой в устройство, при этом стрелка 1, показанная на фиг. 1a, указывает на направление вставки картриджа.

Устройство 10, генерирующее аэрозоль, является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Устройство 10 содержит главную часть 11 и мундштучную часть 12. Главная часть 11 содержит батарею 14, такую как литий-железо-фосфатная батарея, управляющую электронику 16 и полость 18. Мундштучная часть 12 соединена с главной частью 11 посредством шарнирного соединения 21 и может перемещаться между открытым положением, как показано на фиг. 1, и закрытым положением, как показано на фиг. 1d. Мундштучная часть 12 расположена в открытом положении для обеспечения вставки и удаления картриджей 20 и расположена в закрытом положении, когда система должна быть использована для генерирования аэрозоля, как будет описано. Мундштучная часть содержит множество впускных отверстий 13 для воздуха и выпускное отверстие 15. При использовании, пользователь делает затяжку со стороны выпускного отверстия для втягивания воздуха сквозь впускные отверстия 13 для воздуха через мундштучную часть в выпускное отверстие 15 и впоследствии в рот или легкие пользователя. Внутренние перегородки 17 обеспечены для того, чтобы вынуждать воздух протекать через мундштучную часть 12 мимо картриджа, как будет описано.

Полость 18имеет круглое поперечное сечение и такой размер, чтобы вмещать корпус 24 картриджа 20. Электрические соединители 19 обеспечены по сторонам полости 18 для обеспечения электрического соединения между управляющей электроникой 16 и батареей 14 и соответствующими электрическими контактами на картридже 20.

На фиг. 1b показана система, показанная на фиг. 1a, со вставленным в полость 18 картриджем и удаленным покрытием 26. В данном положении электрические соединители находятся напротив электрических контактов на картридже, как будет описано.

На фиг. 1c показана система, показанная на фиг. 1b, с полностью удаленным покрытием 26 и перемещенной в закрытое положение мундштучной частью 12.

На фиг. 1d показана система, показанная на фиг. 1c, с находящейся в закрытом положении мундштучной частью 12. Мундштучная часть 12 удерживается в закрытом положении механизмом фиксации, как схематически проиллюстрировано на фиг. 2. На фиг. 2 проиллюстрирована главная часть 11 и мундштучная часть 12, соединенные посредством шарнирного соединения 21. Мундштучная часть 12 содержит проходящий вовнутрь зуб 8. Когда мундштучная часть находится в закрытом положении, зуб 8 зацепляет фиксатор 6 на главной части устройства. Фиксатор 6 смещается пружиной 5 смещения для зацепления зуба 8. Кнопка 4 прикрепляется к фиксатору 6. Кнопка 4 может быть нажата пользователем в противоположность действию пружины 5 смещения для высвобождения зуба 8 из фиксатора 6, что позволяет мундштучной части перемещаться в открытое положение. Теперь специалисту в данной области техники будет очевидно, что могут быть использованы другие подходящие механизмы для удерживания мундштука в закрытом положении, такие как защелкивающееся соединение или магнитный затвор.

Мундштучная часть 12 в закрытом положении удерживает картридж в электрическом контакте с электрическими соединителями 19, так что при использовании поддерживается хорошее электрическое соединение независимо от ориентации системы. Мундштучная часть 12 может включать кольцевой эластомерный элемент, который контактирует с поверхностью картриджа и сжимается между жестким элементом корпуса мундштука и картриджем, когда мундштучная часть 12 находится в закрытом положении. Это обеспечивает поддержание хорошего электрического соединения несмотря на допуски на изготовление.

Конечно, в качестве альтернативы или дополнения могут быть использованы другие механизмы для поддержания хорошего электрического соединения между картриджем и устройством. Например, корпус 24 картриджа 20 может быть оснащен резьбой или канавкой (не проиллюстрированной), которая входит в зацепление с соответствующей канавкой или резьбой (не проиллюстрировано), образованную в стенке полости 18. Резьбовое соединение между картриджем и устройством может быть использовано для обеспечения правильного вращательного выравнивания, а также удерживания картриджа в полости и обеспечения хорошего электрического соединения. Резьбовое соединение может распространяться только на половину оборота или меньше картриджа или может распространяться на несколько оборотов. В качестве альтернативы или дополнения, электрические соединители 19 могут быть смещены для обеспечения контакта с контактами на картридже, как будет описано со ссылкой на фиг. 8.

На фиг. 3 показан покомпонентный вид картриджа 20. Картридж 20 содержит, в целом, круглый цилиндрический корпус 24, который имеет размер и форму, выбранные для вмещения в полость 18. Корпус содержит капиллярный материал 22, который пропитан жидким субстратом, образующим аэрозоль. В данном примере субстрат, образующий аэрозоль, содержит 39% по весу глицерина, 39% по весу пропиленгликоля, 20% по весу воды и ароматизаторов и 2% по весу никотина. Капиллярный материал является материалом, который активно передает жидкость от одного конца к другому, и может быть изготовлен из любого подходящего материала. В данном примере капиллярный материал образован из полиэфира.

Корпус имеет открытый конец, к которому прикрепляется нагреватель в сборе 30. Нагреватель в сборе 30 содержит субстрат 34, имеющий отверстие 35, образованное в нем, пару электрических контактов 32, прикрепленных к субстрату и отделенных друг от друга зазором 33, и множество электрически проводящих нитей 36 нагревателя, заполняющих отверстие и прикрепленных к электрическим контактам на противоположных сторонах отверстия 35.

Нагреватель в сборе 30 покрыт съемным покрытием 26. Покрытие содержит непроницаемый для жидкости лист пластмассы, который приклеен к нагревателю в сборе, но который может быть легко снят. Выступ обеспечен на стороне покрытия для обеспечения пользователю возможности взяться за покрытие при его снятии. Теперь специалисту в данной области техники будет очевидно, что несмотря на то, что приклеивание описано в качестве способа крепления непроницаемого листа пластмассы к нагревателю в сборе, могут быть использованы другие способы, известные специалистам в данной области техники, включая тепловую склейку или ультразвуковую сварку, при условии, что покрытие может быть легко удалено потребителем.

На фиг. 4 показан покомпонентный вид альтернативного приведенного в качестве примера картриджа. Картридж, показанный на фиг. 4, имеет такие же размер и форму, что и картридж, показанный на фиг. 3, и имеет такой же корпус и нагреватель в сборе. Тем не менее, капиллярный материал внутри картриджа, показанного на фиг. 4, отличается от капиллярного материала, показанного на фиг. 3. Картридж, показанный на фиг. 4, содержит два отдельных капиллярных материала 27, 28. Диск первого капиллярного материала 27 обеспечен для контакта с элементом 36, 32 нагревателя при использовании. Большая часть второго капиллярного материала 28 обеспечена на противоположной стороне первого капиллярного материала 27 относительно нагревателя в сборе. Как первый капиллярный материал, так и второй капиллярный материал удерживают жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Первый капиллярный материал 27, который находится в контакте с элементом нагревателя, имеет более высокую температуру термического разложения (по меньшей мере 160°C или выше, такую как приблизительно 250 ^oC), чем второй капиллярный материал 28. Первый капиллярный материал 27 эффективно действует как разделитель, отделяющий элемент 36, 32 нагревателя от второго капиллярного материала 28, так что второй капиллярный материал не подвергается воздействию температур, превышающих его температуру термического разложения. Перепад температур в первом капиллярном материале таков, что второй капиллярный материал подвергается воздействию температур ниже его температуры теплового разложения. Второй капиллярный материал 28 может быть выбран таким образом, чтобы обладать лучшими капиллярными свойствами, чем первый капиллярный материал 27, может удерживать больше жидкости на единицу объема, чем первый капиллярный материал, и может быть дешевле первого капиллярного материала. В данном примере первый капиллярный материал представляет собой теплостойкий материал, такой как стеклопластик или материал, содержащий стеклопластик, и второй капиллярный материал представляет собой полимер, такой как подходящий капиллярный материал. Приведенные в качестве примера подходящие капиллярные материалы включают капиллярные материалы, обсужденные в данном документе, и в альтернативных вариантах осуществления могут включать полиэтилен высокой плотности (HDPE) или полиэтилентерефталат (PET).

На фиг. 5a показан вид снизу в перспективе картриджа, показанного на фиг. 3. Как показано на фиг. 5a, нагреватель в сборе проходит в боковой плоскости и проходит в сторону за пределы корпуса 24, так что нагреватель в сборе образует фланец вокруг верхней части корпуса 24. Открытые части электрических контактов 32 обращены в направлении вставки картриджа, так что, когда картридж полностью вставлен в полость 18, открытые части контактов 32 находятся в контакте с электрическими соединителями 19. Выступ, обеспеченный на стороне покрытия 26 для обеспечения пользователю возможности взяться за покрытие при его снятии, может быть хорошо виден. На фиг. 5a также проиллюстрирована задающая часть 25, образованная на о