Проницаемый для текучей среды узел-нагреватель для генерирующей аэрозоль системы и способ сборки проницаемого для текучей среды нагревателя для генерирующей аэрозоль системы

Проницаемый для текучей среды узел-нагреватель для генерирующей аэрозоль системы и способ сборки проницаемого для текучей среды нагревателя для генерирующей аэрозоль системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к проницаемому для текучей среды узлу-нагревателю для генерирующих аэрозоль систем и к способу сборки проницаемого для текучей среды нагревателя. В частности, настоящее изобретение относится к проницаемому для текучей среды узлу-нагревателю для удерживаемых рукой генерирующих аэрозоль систем, таких как электрически управляемые курительные системы.

Некоторые генерирующие аэрозоль системы, такие как электрически управляемые курительные устройства, могут содержать батарею и управляющие электронные схемы, картридж, содержащий источник подачи образующего аэрозоль субстрата, и электрически управляемый испаритель. Вещество испаряют из образующего аэрозоль субстрата, например, с помощью нагревательного элемента. Нагревательный элемент может представлять собой нагреватель, по меньшей мере частично проницаемый для текучей среды, например плоскую катушку, встроенную в керамический материал. Однако такие нагреватели дороги в производстве.

Существует необходимость в проницаемом для текучей среды узле-нагревателе для генерирующих аэрозоль систем, который был бы дешев и прост в производстве. Существует также необходимость в соответствующем способе сборки проницаемых для текучей среды нагревателей.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, обеспечен проницаемый для текучей среды узел-нагреватель для генерирующих аэрозоль систем, предпочтительно электрически управляемых курительных систем. Проницаемый для текучей среды узел-нагреватель содержит основу, предпочтительно электроизоляционную основу. Это основа содержит отверстие через эту основу. Узел-нагреватель дополнительно содержит электрически управляемую по существу плоскую ниточную структуру, расположенную поверх отверстия в основе. Эта ниточная структура механически зафиксирована на основе с помощью средств крепления. Средства крепления являются также электропроводными и служат в качестве электрических контактов для обеспечения тока нагрева через ниточную структуру, а также для стабилизации ниточной структуры, зафиксированной на основе.

Предпочтительно, узел-нагреватель собран с помощью только механических средств. Фиксацию ниточной структуры и основы друг на друге, а также обеспечение электрического контакта между ниточной структурой и контактом внешнего источника питания, например батареи, осуществляют путем механической фиксации. Средства крепления обеспечивают прочную фиксацию ниточной структуры и надежный контакт между ниточной структурой и этими средствами крепления. Благодаря механической фиксации и обеспечению электрического контакта с ниточной структурой с помощью механических средств, исключена необходимость в пайке, сварке или травлении электрических контактов. Таким образом обеспечена возможность облегчения изготовления и снижения затрат на изготовление частей узла-нагревателя. Дополнительно обеспечена также возможность повышения обрабатываемости узла-нагревателя или его частей. В дополнение, механическая фиксация обеспечивает возможность повышения надежности узла-нагревателя благодаря исключению проблемных мест, обычных для пайки и сварки, таких как паяные соединения, полученные холодной пайкой, или сварные швы, полученные холодной сваркой. Эти места известны своей низкой прочностью, низкой стойкостью к нагрузкам и нестабильностью электрического сопротивления. В дополнение, ниточная структура не входит в непосредственный контакт с соединителями батареи генерирующей аэрозоль системы, и таким образом исключен разрыв ниточной структуры при введении нагревателя в систему.

В сочетании со способом сборки такого проницаемого для текучей среды нагревателя согласно настоящему изобретению, обеспечена возможность достижения в одном экономичном средстве сразу трех целей: фиксации ниточной структуры на основе, стабилизации ниточной структуры и обеспечения электрического соединителя для источника питания, например батареи электронной сигареты. Средства крепления, соответствующий механизм фиксации ниточной структуры на основе и соответствующий сборочный процесс являются экономичными, стойкими к производственным манипуляциям, функционально эффективными, прочными и совместимыми с относительной малой площадью узла-нагревателя.

Термин «по существу плоский» используется по всему настоящему описанию в отношении ниточной структуры, которая имеет форму по существу двумерного топологического коллектора. Таким образом, по существу плоская ниточная структура вытянута в двух направлениях вдоль поверхности значительно больше, чем в третьем направлении. В частности, размеры по существу плоской ниточной структуры в двух направлениях вдоль поверхности составляют примерно в 5 раз больше, чем в третьем направлении, представляющем собой направление нормали к этой поверхности. Примером по существу плоской ниточной структуры является структура между двумя по существу параллельными воображаемыми плоскостями, в которой расстояние между этими двумя воображаемыми плоскостями значительно меньше, чем протяженность вдоль этих плоскостей. В некоторых вариантах по существу плоская ниточная структура является планарной. В других вариантах по существу плоская ниточная структура является криволинейной вдоль одного или более направлений, образуя, например, куполообразную форму или мостовую форму.

Термин «нить» (нить накала) используется по всему настоящему описанию для ссылки на электрический путь, расположенный между двумя электрическим контактами. Нить при необходимости может разветвляться и разделяться на множество путей или нитей, соответственно, или множество электрических путей может сходиться в один путь. Нить может иметь круглое, квадратное, плоское или любое другое поперечное сечение. Нить может быть расположена прямолинейно или криволинейно.

Термин «ниточная структура» используется по всему описанию для ссылки на структуру из одной или, предпочтительно, из множества нитей. Ниточная структура может представлять собой матрицу из нитей, расположенных, например, параллельно друг другу. Предпочтительно, нити могут образовывать сетку. Эта сетка может быть с переплетением или без переплетения. Предпочтительно, ниточная структура имеет толщину от примерно 0,5 микрон до примерно 500 микрон.

В качестве общего правила, когда термин «примерно» применяют в сочетании с конкретной величиной по всей данной заявке, следует понимать, что величина, следующая за термином «примерно», не обязательно должна точно равняться конкретной величине по техническим соображениям. Тем не менее, термин «примерно», используемый в сочетании с конкретной величиной, всегда следует понимать как включающий в себя и явным образом выражающий конкретную величину, следующую за термином «примерно».

Например, форма основы и ниточной структуры, зафиксированной за основе, может быть адаптирована к форме конца картриджа, заключающего в себе образующую аэрозоль основу. Этот конец картриджа может быть планарным, однако он может быть также криволинейным, например иметь выпуклую форму.

Отверстие в основе может иметь по существу любую форму. Предпочтительно, это отверстие имеет простую форму, легкую в изготовлении, например такую, как круглая, овальная или прямоугольная форма, иначе говоря, оно представляет собой цилиндр, имеющий круглое, овальное или прямоугольное основание, простирающийся сквозь основу. Предпочтительно, отверстие в основе включает по меньшей мере центральную часть основы. Эта центральная часть включает воображаемый центр тяжести основы. В качестве альтернативы или дополнительно, упомянутая центральная часть может содержать продольную ось, например ось вращения, например такую, как ось вращения основы, выполненного в виде круглого диска.

По существу плоская ниточная структура закреплена поверх по меньшей мере части упомянутого отверстия с помощью средств крепления. Основа содержит крепежную поверхность, на которой в закрепленном состоянии размещается по существу плоская ниточная структура. Предпочтительно, крепежная поверхность представляет собой часть верхней поверхности основы. Крепежная поверхность может включать упомянутое отверстие, а также части верхней поверхности основы, смежные с этим отверстием. Предпочтительно, крепежная поверхность является планарной. Средства крепления прикладывают растягивающее усилие к ниточной структуре. Это растягивающее усилие направлено по меньшей мере в направлении, копланарном крепежной поверхности Предпочтительно, растягивающее усилие прикладывают к ниточной структуре во время сборки нагревателя и, предпочтительно, в закрепленном состоянии ниточной структуры. Растягивающее усилие поддерживает планарное расположение ниточной структуры и способствует стабилизации ниточной структуры в плоскости основы. Предпочтительно, средства крепления прикладывают противоположно направленные растягивающие усилия к ниточной структуре, растягивая и стабилизируя ниточную структуру в плоскости.

Средства крепления могут содержать несколько отдельно расположенных элементов крепления, предпочтительно два отдельно расположенных элемента крепления. Предпочтительно, отдельные элементы крепления не находятся в непосредственном контакте друг с другом таким образом, чтобы эти элементы были отделены от двух контактов для подачи питания на нагреватель и нагрева ниточной структуры. Два и более элементов крепления могут служить в качестве первого электрического контакта для ниточной структуры. Два и более элементов крепления могут служить в качестве второго электрического контакта для ниточной структуры. Предпочтительно, средства крепления представляют собой два электропроводных элемента крепления, предпочтительно имеющих форму зажимов, зажимных скоб или скоб. Предпочтительно, средства крепления обеспечивают действие крепления вдоль линии, предотвращая таким образом повреждение или разрыв нитей из-за наличия лишь одной точки фиксации. Предпочтительно, два элемента крепления расположены один напротив другого, например, на противоположных боковых сторонах основы. Предпочтительно, узел-нагреватель содержит лишь несколько компонентов, например таких, как основа, ниточная структура и два элемента крепления. Средства крепления могут также иметь форму, адаптированную к форме внешнего соединителя, для упрощения соединения и улучшения внешнего электрического контакта.

Проницаемые для текучей среды узлы-нагреватели пригодны для испарения жидкостей из различных видов картриджей. Например, в качестве образующего аэрозоль субстрата картридж может заключать в себе жидкость или содержащий жидкость транспортный материал, например такой, как капиллярный материал. Такие транспортный материал и капиллярный материал активно транспортируют жидкость и предпочтительно ориентированы в картридже таким образом, чтобы транспортировать жидкость к узлу-нагревателю. Ниточная структура расположена вплотную к жидкости или к содержащему жидкость капиллярному материалу таким образом, чтобы обеспечивать возможность испарения жидкости под действием тепла, создаваемого ниточной структурой. Предпочтительно, ниточная структура и образующий аэрозоль субстрат расположены таким образом, чтобы обеспечивать возможность втекания жидкости в ниточную структуру за счет капиллярного действия. Ниточная структура может также находиться в физическом контакте с капиллярным материалом.

Электропроводные нити могут образовывать промежутки между собой, и эти промежутки могут иметь ширину от 10 микрон до 100 микрон. Предпочтительно, нити создают капиллярный эффект в упомянутых промежутках, и таким образом жидкость, подлежащая испарению, при использовании втягивается в эти промежутки, увеличивая площадь контакта между узлом-нагревателем и жидкостью. Электропроводные нити могут образовывать сетку с размерами от 160 меш США до 600 меш США (плюс-минус 10 процентов (иначе говоря, от 160 до 600 нитей на дюйм (плюс-минус 10 процентов))). Ширина упомянутых промежутков предпочтительно составляет от 75 микрон до 25 микрон.

Относительная открытая площадь сетки, представляющая собой отношение площади промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от 25 до 60 процентов. Сетка может быть выполнена с использованием различных типов плетеных или решетчатых структур.

Ниточная структура может также характеризоваться своей способностью удерживать жидкость, как хорошо известно в данной области техники.

Электропроводные нити могут иметь диаметр от 10 микрон до 100 микрон, предпочтительно - от 8 микрон до 50 микрон и более предпочтительно - от 8 микрон до 40 микрон. Площадь ниточной структуры может быть небольшой, предпочтительно не более 25 квадратных миллиметров, обеспечивая возможность встраивания этой структуры в удерживаемую рукой систему. Ниточная структура может быть, например, прямоугольной и иметь размеры 5 миллиметров на 2 миллиметра в закрепленном состоянии. Предпочтительно, ниточная структура занимает площадь, составляющую от 10 процентов до 50 процентов площади узла-нагревателя. Более предпочтительно, ниточная структура занимает площадь, составляющую от 15 до 25 процентов площади узла-нагревателя.

Ниточная структура может быть выполнена путем травления листового материала, такого как фольга. Это может быть особенно выгодным в том случае, если узел-нагреватель содержит матрицу параллельных нитей. Если узел-нагреватель содержит сетку, нити могут быть выполнены по-отдельности и связаны или переплетены друг с другом.

Нити узла-нагревателя могут быть выполнены из любого материала с подходящими электрическими свойствами. Подходящие материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически "проводящая" керамика (например такая, как 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 прокрыты одним или более изоляторами. Предпочтительными материалами для электропроводных нитей являются нержавеющая сталь 304, 316, 304L, 315L и графит.

Электрическое сопротивление ниточной структуры предпочтительно составляет от 0,3 Ом до 4 Ом. Более предпочтительно, электрическое сопротивление ниточной структуры составляет от 0,5 Ом до 3 Ом и еще более предпочтительно - примерно 1 Ом. Электрическое сопротивление ниточной структуры предпочтительно составляет по меньшей мере на порядок и более предпочтительно по меньшей мере на два порядка больше, чем электрическое сопротивление частей контакта. Таким образом обеспечено, чтобы тепло, создаваемое при прохождении тока через узел-нагреватель, локализовалось в ниточной структуре. Выгодно иметь низкое общее сопротивление узла-нагревателя, если система получает питание от батареи. Система с низким сопротивлением и высоким током обеспечивает возможность подачи высокой мощности на нагревательный элемент. Таким образом обеспечена возможность быстрого нагрева нагревательным элементом электропроводной ниточной структуры до желаемой температуры.

Узел-нагреватель 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 более нитей могут быть выполнены из материала, сопротивление которого сильно изменяется в зависимости от температуры, например такого, как сплав железа и алюминия. Таким образом обеспечена возможность использования величины сопротивления нитей для определения температуры или изменений температуры. Это может быть использовано в системе обнаружения затяжки. В качестве альтернативы или дополнительно, это может быть использовано для регулирования температуры нагревателя, чтобы поддерживать ее в пределах желаемого температурного диапазона. Резкие изменения температуры могут также использоваться в качестве показателей для обнаружения изменений расхода воздуха после узла-нагревателя в результате затяжки пользователем на электрически управляемой курительной системе. Предпочтительный вариант ниточного материала этого типа представляет собой, например, матрицу параллельных нитей из первого материала, расположенную над матрицей параллельных нитей из второго материала, причем эти матрицы повернуты относительно друг друга с образованием сетки. Комбинация материалов может также использоваться для улучшения регулируемости сопротивления по существу плоской ниточной структуры. Например, материалы с высоким собственным сопротивлением могут комбинироваться с материалами с низким собственным сопротивлением. Это может обеспечить преимущество в том случае, если один из материалов является более предпочтительным по другим причинам, например исходя из цены, обрабатываемости или других физических и химических параметров. Например, один из материалов может представлять собой нержавеющую сталь.

Предпочтительно, основа узла-нагревателя является электроизоляционной. Эта электроизоляционная основа может содержать любой подходящий материал, и предпочтительно, чтобы этот материал был способен выдерживать высокие температуры (свыше 300 градусов Цельсия) и резкие изменения температуры. Примером подходящего материала является пленка из полиимидного материала, такого как Kapton®, полиэфирэфиркетона (РЕЕК) или из керамического материала, предпочтительно - из электроизоляционного керамического материала с открытыми порами. Предпочтительно, материал основы является нехрупким. Материал основы может обладать капиллярным действием в отношении жидкости, подлежащей испарению.

Предпочтительно, основа является по существу плоской. Предпочтительно, основа представляет собой диск, который может быть, например, круглым, овальным или прямоугольным. Этот диск может быть планарным или криволинейным. Предпочтительно, основа содержит также планарную крепежную поверхность, при размещении ориентируемую в сторону картриджа, заключающего в себе образующий аэрозоль субстрат, таким образом, чтобы узел-нагреватель и картридж или покрытие картриджа соответственно имели планарную поверхность контакта. Таким образом обеспечена возможность размещения заподлицо картриджа и узла-нагревателя.

В соответствии с аспектом проницаемого для текучей среды узла-нагревателя согласно настоящему изобретению, средства крепления, механически фиксирующие ниточную структуру на основе, обеспечивают смыкание с основой с согласованием по форме или с прессовой посадкой. Смыкание с согласованием по форме или с прессовой посадкой представляют собой два типа механической фиксации, которые просты и надежны при механической фиксации компонентов друг на друге. Эти два типа смыкания могут комбинироваться. При смыкании с согласованием по форме, средства крепления и основа имеют соответствующие формы. Фиксация может осуществляться главным образом или исключительно за счет сил трения между контактными поверхностями средств крепления и основы в области контакта. Тем не менее, может быть также обеспечено смыкание с согласованием по форме, например, путем охвата нитей и основы средствами крепления. При смыкании с прессовой посадкой средства крепления и/или основа могут содержать упругие части, например гибкие ножки или пружинные элементы. Усилие, прикладываемое средствами крепления или частями средств крепления, удерживает ниточную структуру в состоянии фиксации на основе.

Смыкание с согласованием по форме и с прессовой посадкой могут также комбинироваться в механизме крепления средств крепления и основы. Например, средства крепления могут заключать в себе части, выполненные из упругого материала. В качестве альтернативы или дополнительно, средства крепления могут иметь форму, которая отличается от формы соответствующей части основы. Например, коническая ножка средств крепления может быть вставлена в выемку основы, имеющую параллельные внутренние стенки.

В соответствии с другим аспектом проницаемого для текучей среды узла-нагревателя согласно настоящему изобретению, средства крепления простираются поверх части боковой стороны основы и содержат упругие ножки. Эти упругие ножки прижимают ниточную структуру к верхней поверхности основы. При этом ниточная структура и основа расположены между упругими ножками. Ниточная структура и основа зафиксированы между упругими ножками, например ножками в виде листовых пружин, средств крепления. Упругим усилием, создаваемым упругими ножками, определяется усилие крепления. Часть средств крепления, выступающая за боковую сторону основы, может использоваться в качестве электрического контакта для внешнего источника питания. Благодаря этому обеспечена возможность электрического контакта с узлом-нагревателем с верхней или нижней стороны и при этом с боковой стороны или только с боковой стороны. Таким образом обеспечена возможность упрощения контакта узла-нагревателя с электрическими соединителями, расположенными вдоль внутренней поверхности стенок главного корпуса генерирующей аэрозоль системы. Контакт может быть также улучшен благодаря обеспечению возможности контакта соединителей с более чем одной стороной узла-нагревателя.

В соответствии с еще одним аспектом проницаемого для текучей среды узла-нагревателя согласно настоящему изобретению, основа содержит выемки для размещения в них ниточной структуры и средств крепления. Выемки обеспечивают возможность улучшения фиксации ниточной структуры и контакта с нею благодаря локализации области контакта со средствами крепления на основе или внутри него. Выемки обеспечивают также возможность содействия заданию области контакта, например положения или размера области контакта. Выемки обеспечивают также возможность, например, ограничения или предотвращения смещения, например, скольжения, средств крепления с основы или по ниточной структуре в процессе сборки или в собранном состоянии. Выемки могут быть выполнены в поверхности основы, предпочтительно в верхней поверхности основы и нижней поверхности основы. Выемки могут быть выполнены в части основы по глубине или они могут простираться сквозь всю основу. Выемки могут представлять собой, например, канавки, отверстия или щели.

В соответствии с аспектом проницаемого для текучей среды узла-нагревателя согласно настоящему изобретению, средства крепления представляют собой скобчатые элементы, вставляемые в выемки основы. Эти скобчатые элементы являются по существу u-образными и имеют три ножки и мостиковую часть между ножками. Скобчатые элементы просты в изготовлении и дешевы. Скобчатые элементы могут быть легко прикреплены к основе, например, путем линейного нажимного действия. Таким образом обеспечена возможность вставки ножек скобчатых элементов в отверстия или выемки основы при нахождении ниточной структуры между основой и скобчатыми элементами. В процессе сборки отсутствует опасность смещения ниточной структуры, поскольку она зафиксирована при контакте со средствами крепления и основой. Скобчатые элементы допускают различные механизмы крепления или их варианты. Например, в случае смыкания с согласованием по форме, ножки могут быть вставлены в отверстия в основе, и выступающие концы ножек могут быть загнуты на нижнюю поверхность основы, обеспечивая дополнительную фиксацию средств крепления на основе. Кроме того, в случае использования скобчатых элементов фиксация ниточной структуры, а также поверхностей для электрического контакта между ниточной структурой и средствами крепления может быть улучшена с помощью простых средств. В некоторых предпочтительных вариантах это осуществляют с помощью выемок и скобчатых элементов, содержащих соответствующие, но непланарные поверхности контакта. В данном описании термин «непланарные поверхности контакта» следует понимать как включающий поверхности контакта, которые состоят из нескольких локальных поверхностей контакта, и эти локальные поверхности контакта могут быть плоскими, но при этом располагаться под углом друг к другу таким образом, чтобы результирующая поверхность контакта была непланарной.

Увеличенная площадь контакта обеспечивает хороший электрический контакт между нитями и средствами крепления. Благодаря дополнительной структуре на поверхности контакта, обеспечена также возможность улучшения фиксации ниточной структуры. Обеспечена возможность повышения растягивающего усилия, действующего на ниточную структуру, что повышает стабильность ниточной структуры. Обращенная к выемке основы сторона скобчатого элемента может иметь непланарную форму. Непланарную форму может также иметь та сторона скобчатого элемента, которая должна быть приведена в контакт с соединителем батареи. Таким образом, обеспечена возможность увеличения и оптимизации области контакта между средствами крепления и внешним соединителем.

В соответствии с другим аспектом проницаемого для текучей среды узла-нагревателя согласно настоящему изобретению, упомянутые выемки представляют собой одну или комбинацию продольных выемок, простирающихся по меньшей мере через часть верхней поверхности основы, отдельные сквозные отверстия внутри основы или выемки в окружной поверхности основы. Различные виды выемок допускают широкий выбор механизмов крепления и различные варианты форм основы и средств крепления. Предпочтительно, продольные выемки, выполненные в верхней поверхности основы, обеспечивают большие площади контакта. Продольные выемки могут простираться через часть или через всю верхнюю поверхность основы. Кроме того, продольные выемки могут быть выполнены в нижней поверхности. Продольные выемки обеспечивают возможность использования плоских конструкций узла-нагревателя благодаря зенковке, доступной для средств крепления в выемках. Продольные выемки в верхней поверхности основы особо предпочтительны для средств крепления, которые простираются поверх боковой стороны основы, и для средств крепления, имеющих выступающие упругие ножки, которые полностью вставляются в выемки. В последних вариантах усилие крепления действует внутри основы. Продольные выемки обеспечивают также возможность улучшения фиксации в случае, когда продольные кромки средств крепления прижаты к верхней поверхности и нижней поверхности основы.

Отверстия или выемки в окружной поверхности основы обеспечивают возможность осуществления смыкания по форме между средствами крепления и основой путем обеспечения средств крепления на верхней поверхности и на нижней поверхности, но при этом без добавления материала к боковой стороне узла-нагревателя. Таким образом, использование узла-нагревателя не потребует ограничения размеров, например, главного корпуса системы.

В некоторых предпочтительных вариантах реализации проницаемого для текучей среды узла-нагревателя, средства крепления содержат упругие ножки, которые размещают и фиксируют внутри продольных выемок. В этих вариантах усилие крепления действует в поперечном направлении основы и внутри основы. Средства крепления, в частности действие крепления упругих ножек, размещенных внутри выемок, хорошо защищены от влияния внешних элементов, например системных элементов, размещенных на верхней или нижней поверхности узла-нагревателя. Таким образом, обеспечена возможность предотвращения эффекта ослабления действия крепления, например, путем прижатия стенки корпуса к средствам крепления. Предпочтительно, средства крепления утоплены в основу, еще более предпочтительно по существу полностью утоплены в основу, за исключением плоской области контакта. Это облегчает манипулирование основой в процессе изготовления очень компактного узла-нагревателя.

Ниточная структура может частично или полностью простираться поверх отверстия в основе. Предпочтительно, ниточная структура занимает от примерно 50 процентов до примерно 95 процентов площади упомянутого отверстия, например она занимает от примерно 70 процентов до примерно 90 процентов площади отверстия в основе.

Если ниточная структура занимает всю площадь отверстия, происходит нагрев максимально доступной области поверхности жидкости или образующего аэрозоль субстрата, расположенных рядом с нагревателем. Таким образом обеспечено сильное испарение, поскольку тепло воздействует на большую площадь. В дополнение, в зависимости от вида образующего аэрозоль субстрата, например в случае капиллярного материала, транспортирующего жидкость к нагревателю, благодаря большой нагреваемой площади обеспечена возможность поддержки гомогенного дренажа образующего аэрозоль субстрата. При этом область, не занятая по существу плоской ниточной структурой, может иным образом воздействовать на генерирование аэрозоля через расход и размер капель. Это может быть полезно для оптимизации генерирования аэрозоля с предварительно заданными характеристиками воспроизводимым образом. Например, если ниточная структура занимает не всю площадь отверстия, обеспечена возможность более легкого прохождения испаряемой жидкости через узел-нагреватель в тех областях, которые не заняты ниточной структурой. Таким образом, обеспечена возможность поддержки образования аэрозоля.

Предпочтительно, по существу плоская ниточная структура находится в непосредственном контакте с капиллярным материалом, транспортирующим жидкость к нагревателю. Это облегчает создание непрерывного потока жидкости к по существу плоской ниточной структуре для генерирования аэрозоля. Предпочтительно, транспортная среда является гомогенной.

В некоторых предпочтительных вариантах проницаемого для текучей среды узла-нагревателя согласно настоящему изобретению, ниточная структура содержит множество нитей, образующих сетку.

Эта сетка обеспечивает стабильность и прочность ниточной структуры. Она также обеспечивает более простое манипулирование в процессе изготовления, чем, например, в случае матрицы нитей, расположенных параллельно друг другу. В дополнение, обеспечена возможность выбора и варьирования способности сетки к удержанию жидкости между нитями, например, путем варьирования типа переплетения или структуры сетки. Сетка является прочной в конструкционном смысле: Таким образом, сетка имеет превосходные отказоустойчивые свойства благодаря резервированию доступных электрических путей. Даже если одна нить сетки порвана или не полностью контактирует с нагревателем, обеспечена возможность дальнейшего функционирования ниточной структуры лишь с небольшим изменением общих электрических и термических характеристик.

В некоторых предпочтительных вариантах проницаемого для текучей среды узла-нагревателя согласно настоящему изобретению, основа представляет собой электроизоляционный, по существу плоский, предпочтительно дискообразный элемент. Плоский узел-нагреватель является компактным и обеспечивает легкое манипулирование при изготовлении и сборке системы.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ сборки сетчатого нагревателя для генерирующей аэрозоль системы. Этот способ содержит этапы, на которых обеспечивают основу, выполняют отверстие через основу и размещают электропроводные нити поверх отверстия в основе. На следующих этапах способа механически фиксируют нити на основе с помощью средств крепления, прижимая таким образом нити к основе, и обеспечивают электрический контакт с нитями через средства крепления.

В соответствии с аспектом способа согласно настоящему изобретению, способ дополнительно содержит этап, на котором выполняют выемки в основе и вдавливают средства крепления в эти выемки. С помощью этого вдавливания обеспечена возможность приложения средств крепления к структуре нить-основа в результате линейного перемещения. Таким образом обеспечена возможность сборки нагревателя за один этап фиксации. Вдавливание может осуществляться по существу перпендикулярно основе или по существу параллельно основе. Вдавливание по существу перпендикулярно основе относится к вдавливанию в верхнюю поверхность из точки, расположенной над основой. Вдавливание по существу параллельно основе относится к приложению средств крепления с боковой стороны основы или к приложению средств крепления путем их скольжения по структуре нить-основа.

Предпочтительно, на этапе вставки средств крепления создают растягивающее усилие в направлении плоскости по существу плоской ниточной структуры. Благодаря этому обеспечивают преимущество, состоящее в растяжении по существу плоской ниточной структуры до предварительно заданной степени натяжения. Таким образом обеспечивают возможность улучшенного поверхностного контакта между по существу плоской ниточной структурой и основой. Дополнительно, таким образом обеспечивают возможность улучшенного поверхностного контакта между ниточной структурой и транспортной средой.

В соответствии с другим аспектом способа согласно настоящему изобретению, усилие крепления прикладывают в направлении, по существу перпендикулярном верхней поверхности основы. Типовыми примерами таких вариантов являются средства крепления типа «сэндвич», когда ниточная структура и основа зажимаются между частями средств крепления.

В соответствии с другим аспектом способа согласно настоящему изобретению, усилие крепления прикладывают в направлении, по существу параллельном верхней поверхности, и внутри основы. Примерами таких вариантов реализации являются средства крепления, которые размещают внутри основы, предпочтительно внутри выемки основы, выполненной для размещения в ней средств крепления или части средств крепления, предусмотренных для фиксации. Другую часть средств крепления, предусмотренную для электрического контакта с средствами крепления, затем размещают снаружи упомянутой выемки.

В соответствии с другим аспектом способа согласно настоящему изобретению, ниточная структура включает первую часть и вторые части, которые образуют объединенную нить, при этом вторые части расположены на любом конце ниточной структуры, и первая часть расположена межу вторыми частями. В контексте данного описания термин «объединенная» означает, что первая часть и вторые части образуют единое тело, которое обеспечивает электрический путь от одной второй части к другой второй части через первую часть.

В такой конфигурации вторые части могут быть выполнены из материала, отличного от материала первой части, или, в качестве альтернативы или дополнительно, они могут быть выполнены из одного и того же материала, но иметь разную форму. Например, в случае, если ниточная структура содержит сетку, вторые части могут отличаться по форме от первой части за счет более высокой плотности сетки по сравнению с первой частью. В качестве альтернативы, ниточная структура может быть выполнена с использованием двух различных материалов для первой части и для вторых частей, при этом материал, образующий вторые части, является более пластичным и легче поддается деформации, чем материал первой части. В этом случае, например, первая часть может быть выполнена из нержавеющей стали, а вторые части могут быть выполнены из меди. В качестве альтернативы, вторые части могут