RS54759B1 - Uređaj za proizvodnju aerosola sa poboljšanim raspoređivanjem temperature - Google Patents

Abstract

Uređaj za proizvodnju aerosola koji sadrži:šupljinu za primanje supstrata konfigurisanu da primi supstrat (2) za formiranje aerosola; unutrašnji grejač (22) postavljen unutar šupljine za primanje supstrata; i spoljašnji grejač (24, 26) postavljen na obodu šupljine za primanje supstrata; karakterisan kontrolerom (30) konfigurisanim da kontroliše snabdevanje energijom unutrašnjeg grejača (22) ili spoljašnjeg grejača (24, 26), ili i unutrašnjeg grejača i spoljašnjeg grejača, tako da spoljašnji grejač ima nižu temperaturu nego unutrašnji grejač.Prijava sadrži još 14 patentnih zahteva.

Description

Opis pronalaska

Predmetni opis se odnosi na zagrevani uređaj za proizvodnju aerosola i naročito na raspored zagrevanja i postupak za zagrevanje supstrata za formiranje aerosola unutar uređaja za proizvodnju aerosola.

Uređaji za proizvodnju aerosola u kojima se supstrat za formiranje aerosola zagreva da bi proizveo aerosol su poznati u tehnici. Za dati supstrat za formiranje aerosola postoji raspon prihvatljivih temperatura do kojih on može da se zagreva. Važno je da se ne pređe maksimalna temperatura iznad koje može da se pojavi neželjeno sagorevanje ili piroliza. Međutim, ispod minimalne temperature željeni aerosol se neće formirati. Supstrat može da bude zagrevan upotrebom grejača postavljenih izvan supstrata ili unutar supstrata. Upotreba unutrašnjeg grejača ima prednost u tome da se supstratu toplota efikasno obezbeđuje sa manjim toplotnim gubitkom nego sa spoljašnjim grejačima. Međutim, jedan problem pri upotrebi unutrašnjeg grejača je taj daje teško ravnomerno obezbediti toplotu širom supstrata da bi se ceo supstrat zagrevao unutar optimalnog raspona temperature.

EP 2340730 Al otkriva sistem za proizvodnju aerosola koji sadrži cevasti supstrat i uređaj koji ima šupljinu koja prihvata cevasti supstrat. Uređaj sadrži unutrašnji grejač koji se montira unutar cevastog supstrata i može takođe da ima spoljašnji grejač koji delimično okružuje supstrat.

Poželjno je tako zagrevati supstrat za formiranje aerosola da postoji ravnomerno raspoređivanje temperature ili bar tako da ceo supstrat ima temperaturu unutar poželjnog raspona temperature.

Predmetni pronalazak se odnosi na uređaj za proizvodnju aerosola konfigurisan da primi supstrat za formiranje aerosola i konfigurisan da zagreva supstrat za formiranje aerosola upotrebom i unutrašnjeg grejača, postavljenog unutar supstrata, i spoljašnjeg grejača postavljenog izvan supstrata. Upotreba i unutrašnjeg i spoljašnjeg grejača omogućava svakom grejaču da radi na nižoj temperaturi od one koja bi bila potrebna kad se koristi samo unutrašnji ili spoljašnji grejač. Radom spoljašnjeg grejača na nižoj temperaturi od unutrašnjeg grejača, supstrat može da bude zagrevan tako da ima relativno ravnomeran raspored temperature dok spoljašnja temperatura uređaja može da bude održavana na prihvatljivo niskom nivou. Ovo je bitan problem za uređaje koji se drže u ruci zato što, na primer, ako je potrebna viša temperatura za grejače, opasne ili neprijatne vruće tačke mogu da se pojave u toku rada uređaja za proizvodnju aerosola.

U jednoj realizaciji obezbeđen je uređaj za proizvodnju aerosola koji sadrži: šupljinu za primanje supstrata konfigurisanu da primi supstrat za formiranje aerosola; unutrašnji grejač postavljen unutar šupljine za primanje supstrata; spoljašnji grejač postavljen na obodu šupljine za primanje supstrata; i kontroler konfigurisan da kontroliše snabdevanje energijom unutrašnjeg grejača ili spoljašnjeg grejača. ili i unutrašnjeg grejača i spoljašnjeg grejača, tako da spoljašnji grejač ima nižu temperaturu nego unutrašnji grejač. Prilikom upotrebe spoljašnji grejač može da ima nižu temperaturu od temperature supstrata za formiranje aerosola ali višu od ambijentalne temperature.

Ovde korišćen izraz „uređaj za proizvodnju aerosola"' se odnosi na uređaj koji interaguje sa supstratom za formiranje aerosola da bi stvorio aerosol. Supstrat za formiranje aerosola može da bude deo proizvoda koji proizvodi aerosol, na primer deo proizvoda za pušenje. Uređaj za proizvodnju aerosola može da bude uređaj za pušenje koji interaguje sa supstratom za formiranje aerosola sredstva za stvaranje aerosola, da bi se dobio aerosol koji može da se, direktno kroz korisnikova usta, udahne u korisnikova pluća. Uređaj za proizvodnju aerosola može da bude držač.

Ovde korišćen izraz „supstrat za formiranje aerosola" se odnosi na supstrat sposoban da tokom zagrevanja oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da formiraju aerosol. Takva isparljiva jedinjenja mogu da budu oslobođena zagrevanjem supstrata za formiranje aerosola. Supstrat za formiranje aerosola može prikladno da bude deo sredstva za stvaranje aerosola ili deo proizvoda za pušenje.

Ovde korišćen i izrazi „sredstvo za stvaranje aerosola" i „proizvod za pušenje" se odnose na proizvode koji sadrže supstrat za formiranje aerosola, koji je sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da formiraju aerosol. Na primer, sredstvo za stvaranje aerosola može da bude proizvod za pušenje koji stvara aerosol koji može da se, direktno kroz korisnikova usta. udahne u korisnikova pluća. Sredstvo za stvaranje aerosola može da bude za jednokratnu upotrebu. Izraz „proizvod za pušenje" se generalno koristi u kasnijem tekstu. Proizvod za pušenje može da bude, ili može da sadrži, štapić đuvana.

Spoljašnji grejač može da bude oblikovan ili kontrolisan da obezbedi, u sprezi sa unutrašnjim grejačem, suštinski ravnomerno raspoređivanje temperature oko oboda šupljine. Suštinski ravnomeran raspored temperature može da bude utvrđen pomoću poznatih metoda, na primer profilisanje upotrebom infracrvene kamere ili termoparova. Drugi postupci za utvrđivanje rasporeda temperature će biti očigledni prosečnom stručnjaku u tehnici. Najpovoljniji oblik spoljašnjeg grejača zavisi od oblika unutrašnjeg grejača kao i od oblika supstrata za formiranje aerosola. Na primer. spoljašnji grejač može da bude oblikovan i postavljen pored onih delova supstrata za formiranje aerosola koji su najudaljeniji od unutrašnjeg grejača ili koji od njega dobijaju najmanje toplote.

Spoljašnji grejač može pogodno da bude postavljen suštinski simetrično oko oboda šupljine za primanje supstrata, naročito kad je unutrašnji grejač postavljen simetrično ili centralno unutar šupljine za primanje supstrata. Spoljašnji grejač može da sadrži jedan ili više spoljašnjih grejnih elemenata. Izraz „spoljašnji grejni element" se odnosi na element koji bar delimično okružuje supstrat za formiranje aerosola.

Unutrašnji grejač može da sadrži unutrašnji grejni element,uobliku oštrice, za bar delimično umetanje u supstrat za formiranje aerosola proizvoda za pušenje kad je proizvod za pušenje primljen u Šupljinu. „Unutrašnji grejni element" je element koji je pogodan za umetanje u materijal za proizvodnju aerosola.

Spoljašnji grejač može da sadrži dva grejna elementa koji se oba delimično protežu oko oboda šupljine i koji su postavljeni tako da budu okrenuti ka najvećim stranama unutrašnjeg grejnog sečiva.

Kontroler može da bude u obliku elektronskog kola organizovanog da bude povezano na izvor napajanja i na jedan ili unutrašnji ili spoljašnji grejač. ili na oba. Elektronsko kolo može da obezbedi da unutrašnji i spoljašnji grejač budu nezavisno kontrolisani ili da zasebni grejni elementi, koji čine deo unutrašnjeg ili spoljašnjeg grejača, mogu da budu nezavisno kontrolisani. Elektronsko kolo se može programirati.

Kontroler može da bude konfigurisan da kontroliše spoljašnji grejač da ima temperaturu između 100 i 200 stepeni Celzijusa. Kontroler može da bude konfigurisan da kontroliše unutrašnji grejač da ima temperaturu između 320 i 420 stepeni Celzijusa. U jednoj realizaciji kontroler će biti konfigurisan tako da prosečna temperatura unutrašnjeg grejača preko njegove površine bude približno 375 stepeni Celzijusa i maksimalna lokalizovana temperatura bude 420 stepeni Celzijusa.

Uređaj za proizvodnju aerosola može dalje da sadrži kućište koje sadrži unutrašnji i spoljašnji grejač, Kućište može da bude namenjeno da ga korisnik prihvati ili drži.

Spoljašnji grejač može da bude razdvojen od kućišta vazdušnim prostorom ili slojem izolacije. Preciznije, noseća struktura može da bude obezbeđena oko spoljašnjeg grejača, unutrašnja površina noseće strukture sadrži jedno ili više rebara ili ispupčenja koja dodiruju spoljašnji grejač. Noseća struktura može da bude primljena unutar kućišta ili da bude deo kućišta. Zbog oslanjanja spoljašnjeg grejača na rebra ili ispupčenja, provođenje toplote sa spoljašnjeg grejača na noseću strukturu i na kućište je relativno malo. Spoljašnji grejač može da bude postavljen na, ili da oblikuje, unutrašnju površinu šupljine tako da, prilikom upotrebe, spoljašnji grejač dodiruje supstrat za formiranje aerosola ili spoljašnji omotač ili kućište supstrata za formiranje aerosola. Spoljašnji grejač može potom da direktno provođenjem zagreva supstrat za formiranje aerosola. Prosečnom stručnjaku u tehnici sad će biti jasno da iako se data referenca odnosi na šupljinu za primanje supstrata za formiranje aerosola, supstrat za formiranje aerosola može da bude element koji sadrži proizvod za pušenje koji se sastoji od štapića koji obuhvata supstrat za formiranje aerosola kao i druge elemente kao što su filteri i delovi za prenos. Zbog toga će sad prosečnom stručnjaku u tehnici takođe biti očigledno da spoljašnji grejač može da bude na takav način obezbeđen u kućištu da omogući zagrevanje supstrata putem modifikacije kućišta, dizajna spoljašnjeg grejača i proizvoda za pušenje. Noseća struktura može da sadrži mrežu ili mnoštvo rupa da bi se obezbedila mala toplotna masa.

Spoljašnji grejač može da bude obezbeđen na rukavcu koji može da se kreće u odnosu na kućište uređaja. Supstrat za formiranje aerosola može da bude primljen u rukavac. Rukavac može bude upotrebljen da pomogne ubacivanje i vađenje supstrata za formiranje aerosola u i iz uređaja. Rukavac može da sadrži klizno ležište za primanje supstrata, klizno ležište može da klizi između prvog i drugog položaja. Prvi položaj kliznog ležišta je radni položaj u kome unutrašnji i spoljašnji grejači mogu da zagrevaju supstrat za formiranje aerosola da bi proizveo aerosol. Rukavac može da sadrži električne kontakte za povezivanje spoljašnjeg grejača na izvor napajanja u uređaju kad je rukavac u prvom položaju.

Uređaj za proizvodnju aerosola može dodatno da sadrži otvor za dovod vazduha. Uređaj za proizvodnju aerosola može dodatno da sadrži otvor za odvod vazduha. Uređaj za proizvodnju aerosola može dodatno da sadrži kondenzacionu komoru za omogućavanje formiranja aerosola sa željenim svojstvima.

Uređaj za proizvodnju aerosola može da bude električno zagrevani sistem za pušenje i može da sadrži električne unutrašnje i spoljašnje grejače.

Električni grejni elementi mogu da sadrže elektrootporne materijale. Odgovarajući elektrootporni materijali obuhvataju. ali nisu ograničeni na: poluprovodnike kao što su dopirane keramike, elektroprovodljive keramike (kao stoje, na primer, molibden-disilicid), ugljenik, grafit, metale, legure metala i kompozitne materijale napravljene od keramičkih materijala i metalnih materijala. Takvi kompozitni materijali mogu da sadrže dopirane ili nedopirane keramike. Primeri odgovarajućih dopiranih keramika obuhvataju dopirane silicijum karbide. Primeri odgovarajućih metala obuhvataju litan, cirkonijum, tantal i metale, koji pripadaju grupi platinskih metala. Primeri odgovarajućih legura metala obuhvataju nerđajući čelik, legure koje sadrže nikl-, kobalt-, hrom-, aluminijum-, titan-, cirkonijum-, hafnijum-, niobijum-, molibden-, tantal-, volfram-, kalaj-, galijum-, mangan-, zlato- i gvožđe. i super legure bazirane na niklu, gvožđu, kobaltu, nerđajućem čeliku, Timetal® i legure bazirane na gvožđe-mangan-aluminijumu. U kompozitnim materijalima, u zavisnosti od kinetike prenosa energije i potrebnih spoljašnjih fizičko-hemijskih svojstava, elektrootporni materijal može da bude ugrađen u izolacioni materijal, inkapsuliran ili obložen izolacionim materijalom ili obrnuto. Alternativno, električni grejači mogu da sadrže jedan ili više infracrvenih grejnih elemenata, izvora fotona ili indukcionih grejnih elemenata.

Unutrašnji grejač može da bude bilo kog odgovarajućeg oblika. Na primer, unutrašnji grejač može da bude u obliku grejnog sečiva. Alternativno, unutrašnji grejač može da bude u obliku kućišta ili supstrata koji ima različite elektroprovodljive delove ili elektrootporne metalne cevi. Alternativno, unutrašnji grejač može da bude jedna ili više grejnih igala ili štapića koji prolaze kroz centar supstrata za formiranje aerosola. Ostale alternative obuhvataju grejnu žicu ili užarenu nit, na primer Ni-Cr (nikl-hrom), platinastu, volfram ili legiranu žicu, ili grejnu pločicu. Po izboru, unutrašnji grejni element može da bude postavljen u ili na kruti noseći materijal. U jednoj takvoj realizaciji, elktrootpomi grejač može da bude napravljen upotrebom metala koji ima definisan odnos između temperature i električne otpornosti. U takvom primeru uređaja, metal može da bude napravljen u vidu trake na odgovarajućem izolacionom materijalu, kao što je keramički materijal, i potom umetnut u drugi izolacioni materijal kao što je staklo. Grejači su napravljeni na ovaj način mogu da budu upotrebi jeni i za zagrevanje i za praćenje temperatura grejnih elemenata u toku rada.

Spoljašnji grejač može da bude bilo kog odgavarajućeg oblika. Na primer, spoljašnji grejač može da bude u obliku jedne ili više grejnih folija na dielektričnom supstratu, kao što je poliimid. Fleksibilne grejne folije mogu da budu oblikovane da se prilagode obodu šupljine za primanje supstrata. Alternativno, spoljašnji grejač može da bude u obliku metalne mreže ili mreža, fleksibilne štampane ploče, livenog interkonekcijskog uređaja (MID), keramičkog grejača, fleksibilnog grejača od ugljeničnih vlakana ili može da bude napravljen upotrebom tehnike presvlačenja, kao što je taloženje pare plazme na odgovarajuće oblikovanom supstratu. Spoljašnji grejač može takođe da bude napravljen upotrebom metala koji ima definisan odnos između temperature i električne otpornosti. U takvom primeru uređaja metal može da bude oblikovan kao traka između dva sloja odgovarajućih izolacionih materijala. Spoljašnji grejač napravljen na ovaj način može da bude upotrebljen i za zagrevanje i za praćenje temperature spoljašnjeg grejača u toku rada. Spoljašnji grejač može da bude indukcioni grejač.

Unutrašnji ili spoljašnji grejač može da sadrži pasivni izmenjivač toplote ili toplotni rezervoar koji sadrži materijal sposoban da apsorbuje i čuva toplotu i potom je tokom vremena oslobađa supstratu za formiranje aerosola. Pasivni izmenjivač toplote može đa bude napravljen od bilo kog odgovarajućeg materijala, kao što je metalni ili keramički materijal. U jednoj realizaciji materijal ima veliki toplotni kapacitet (razuman materijal za čuvanje toplote) ili je materijal sposoban da apsorbuje i potom putem reverzibilnog procesa otpušta loplotu, kao što je proces promene faze na visokoj temperaturi. Odgovarajući razumni materijali za čuvanje toplote obuhvataju silika gel, glinicu. ugljenik, stakleni mat, stakleno vlakno, minerale, metal ili legure kao što je aluminijum, srebro ili olovo i celulozni materijal kao što je papir. Ostali materijali koji oslobađaju toplotnu energiju putem reverzibilne promene agregatnog stanja obuhvataju parafin, natrij um acetat naftalin, vosak, polietilen oksid, metal, so metala, eutektičku smešu soli ili leguru. Izmenjivač toplote ili toplotni rezervoar može da bude raspoređen tako da bude u direktnom kontaktu sa supstratom za formiranje aerosola i može da direktno prenosi uskaldištenu toplotu na supstrat. Alternativno, toplota uskladištena u izmenjivaču toplote ili toplotnom rezervoaru može da bude prenesena na supstrat za formiranje aerosola pomoću provodnika toplote. kao što je metalna cev.

Unutrašnji i spoljašnji grejači povoljno zagrevaju supstrat za formiranje aerosola putem provođenja. Grejači mogu bar delimično da budu u kontaktu sa supstratom ili sa nosačem na koji je supstrat nanet. Alternativno, toplota sa bilo unutrašnjeg ili spoljašnjeg grejača može da bude provedena na supstrat pomoću toplotno provodljivog elementa.

U toku rada supstrat za formiranje aerosola može đa bude potpuno sadržan unutar uređaja za proizvodnju aerosola. U tom slučaju korisnik može da povlači dim na muštikli uređaja za proizvodnju aerosola. Muštikla može da bude bilo koji deo uređaja za proizvodnju aerosola koji korisnik stavlja u usta da bi direktno udahnuo aerosol koji je proizveo proizvod za proizvodnju aerosola ili uređaj za proizvodnju aerosola. Aerosol se kroz muštiklu prenosi u korisnikova usta. Alternativno, u toku rada proizvod za pušenje koji sadrži supstrat za formiranje aerosola može da bude delimično sadržan unutar uređaja za proizvodnju aerosola. U tom slučaju korisnik može da izvlači dim direktno na proizvodu za pušenje ili na muštikli proizvoda za pušenje.

Proizvod za pušenje može da bude po obliku suštinski cilindričan. Proizvod za pušenje može da bude suštinski izdužen. Proizvod za pušenje može da ima dužinu i obim suštinski normalan na dužinu. Supstrat za formiranje aerosola može da bude suštinski cilindričnog oblika. Supstrat za formiranje aerosola može da bude suštinski izdužen. Supstrat za formiranje aerosola takođe može da ima dužinu i obim suštinski normalan na dužinu.

Proizvod za pušenje može da bude ukupne dužine između približno 30 mm i približno 100 mm. Proizvod za pušenje može da ima spoljni prečnik između približno 5 mm i približno 12 mm. Proizvod za pušenje može da sadrži fdterski čep. Filterski čep može da bude postavljen na nizvodnom kraju proizvoda za pušenje. Filterski čep može da bude čep od acetilovane celuloze. Filterski čep je dugačak približno 7 mm u jednoj realizaciji, ali može imati dužinu između približno 5 mm do približno 10 mm.

U jednoj realizaciji proizvod za pušenje ima dužinu od približno 45 mm. Proizvod za pušenje može da ima spoljašnji prečnik od približno 7,2 mm. Dalje, supstrat za formiranje aerosola može da ima dužinu od približno 10 mm. Alternativno, supstrat za formiranje aerosola može da ima dužinu od približno 12 mm. Dalje, prečnik supstrata za formiranje aerosola može takođe da bude između približno 5 mm i približno 12 mm. Proizvod za pušenje može da sadrži spoljni papirni omotač. Dalje, proizvod za pušenje može da sadrži razmak između supstrata za formiranje aerosola i filterskog čepa. Razmak može da bude približno 18 mm, ali može da bude u rasponu od približno 5 mm do približno 25 mm.

Supstrat za formiranje aerosola može da bude supstrat u čvrstom stanju. Alternativno, supstrat za formiranje aerosola može da sadrži i čvrste i tečne komponente. Supstrat za formiranje aerosola može da sadrži materijal koji sadrži duvan, a koji sadrži isparljiva jedinjenja duvanske arome, koja se usleđ zagrevanja oslobađaju iz supstrata. Alernativno, supstrat za formiranje aerosola može da sadrži neđuvanski materijal. Supstrat za formiranje aerosola može dalje da sadrži stvarač aerosola. Primeri odgovarajućih stvarača aerosola su glicerin i propilen-glikol.

Ako je supstrat za formiranje aerosola čvrst supstrat za formiranje aerosola. Čvrst supstrat za formiranje aerosola može da sadrži, na primer, jedan ili više: prah. granule, pelete, parčiće, rezance, trake ili listove koji sadrže jedan ili više: biljni list, list duvana, fragmenti duvanskih rebara, rekonstituisani duvan. homogenizovani duvan, ekstrudirani duvan, presovani list duvana i ekspandovani duvan. Čvrst supstrat za formiranje aerosola može da bude u rasutom obliku, ili može da bude obezbeđen u odgovarajućoj posudi ili ulošku. Po izboru, čvrst supstrat za formiranje aerosola može da sadrži dodatna duvanska ili neduvanska isparljiva jedinjenja, koja će biti oslobođena usled zagrevanja supstrata. Čvrst supstrat za dobijanje aerosola može takođe da sadrži kapsule koje, na primer, obuhvataju dodatna duvanska ili neduvanska isparljiva jedinjenja i takve kapsule mogu da se istope u toku zagrevanja čvrstog supstrata za dobijanje aerosola.

Ovde korišćen izraz homogenizovani duvan se odnosi na materijal dobijen aglomerisanjem čestica duvana. Homogenizovani duvan može da bude u obliku lista. Homogenizovani duvanski materijal može da ima sadržaj stvarača aerosola veći od 5% na bazi težine suve mase. Homogenizovani duvanski materijal može alternativno da ima sadržaj stvarača aerosola od između 5% i 30% na bazi težine suve mase. Listovi homogenizovanog duvanskog materijala mogu da budu napravljeni aglomerisanjem čestica duvana dobijenih mlevenjem ili nekim drugim usitnjavanjem plojke i/ili drški lista duvana. Alternativno, ili pored toga, listovi homogenizovanog duvanskog materijala mogu da sadrže jedan ili više vidova duvana: duvanska prašina, duvanska sitnjavina i ostale duvanske Čestice dobijene u toku, na primer, obrade, rukovanja i transporta duvana. Listovi homogenizovanog duvanskog materijala mogu da sadrže jednu ili više unutrašnjih vezivnih supstanci, to jest vezivne supstance porekiom iz duvana, jednu ili više spoljašnjih vezivnih supstanci, to jest vezivne supstance porekiom van duvana, ili njihovu kombinaciju da pomognu aglomerisanje čestica duvana; alternativno, ili pored toga, listovi homogenizovanog duvanskog materijala mogu da sadrže druge aditive uključujući ali se ne ograničavajući na, duvanska i neduvanska vlakna, stvarače aerosola, ovlaživače, plastifikatore. aromatične supstance, punila, vodene i nevodene rastvarače i njihove kombinacije.

U naročito poželjnoj realizaciji supstrat za formiranje aerosola sadrži sakupljen nabrani list homogenizovanog duvanskog materijala. Ovde korišćen izraz „nabran list" označava list koji ima mnoštvo suštinski paralelnih brazda ili nabora. Poželjno, kad je proizvod za proizvodnju aerosola sklopljen, suštinski paralelne brazde ili nabori se protežu duž ili paralelno sa uzdužnom osom proizvoda za proizvodnju aerosola. Prednost je da se time olakšava sakupljanje nabranog lista homogenizovanog duvanskog materijala da bi se dobio aerosolni supstrat. Međutim, treba razumeti da kad je proizvod za proizvodnju aerosola sklopljen, nabrani listovi homogenizovanog duvanskog materijala za ugradnju u proizvod za proizvodnju aerosola mogu alternativno ili dodatno da imaju mnoštvo suštinski paralelnih brazda ili nabora koji su raspoređeni pod oštrim ili tupim uglom u odnosu na uzdužnu osu proizvoda za proizvodnju aerosola. U nekim realizacijama supstrat za formiranje aerosola može da sadrži sakupljen list homogenizovanog duvanskog materijala koji je suštinski ravnomerno teksturiran preko praktično cele svoje površine. Na primer. supstrat za formiranje aerosola može da sadrži sakupljen nabrani list homogenizovanog duvanskog materijala koji sadrži mnoštvo suštinski paralelnih brazda ili nabora koji su suštinski ravnomerno razdvojeni po širini lista.

Po izboru, čvrst supstrat za formiranje aerosola može da bude obezbeđen na termostabilnom nosaču ili ugrađen u njemu. Nosač može da ima oblik praha, granula. peleta, komadića, štapića, traka ili listića. Alternativno, nosač može da bude cevasti nosač kod koga je tanak sloj čvrstog supstrata nanesen na njegovu unutrašnju površinu ili na njegovu spoljašnju površinu ili i na jednu i na drugu površinu. Takav cevasti nosač može da se izradi npr. od papira, materijala nalik papiru, prostirke od netkanog ugljeničnog vlakna, otvorene metalne mreže male mase ili perforirane metalne folije ili bilo koje druge termički stabilne polimerne matrice.

Čvrst supstrat za formiranje aerosola može da bude položen na površinu nosača u obliku npr. lista, pene, gela ili kaše. Čvrst supstrat za formiranje aerosola može da bude položen na celoj površini nosača ili može da bude položen po određenom Šablonu da bi tokom upotrebe obezbedio neujednačenu isporuku ukusa.

lako se prethodno pominju čvrsti supstrati za formiranje aerosola. prosečnom stručnjaku u tehnici će biti jasno da drugi oblici supstrata za formiranje aerosola mogu da budu upotrebljeni sa

drugim realizacijama. Na primer. supstrat za formiranje aerosola može da bude tečni supstrat za proizvodnju aerosola. Ako je obezbeđen tečni supstrat za formiranje aerosola, uređaj za proizvodnju aerosola poželjno sadrži sredstva za držanje tečnosti. Na primer, tečni supstrat za proizvodnju aerosola može da se drži u posudi. Alternativno ili pored toga, tečni supstrat za proizvodnju aerosola može da bude apsorbovan u porozni noseći materijal. Porozni materijal nosača može da bude napravljen od bilo kog odgovarajućeg apsorbujućeg čepa ili tela, na primer. penasti metalni ili plastični materijal, polipropilen, terilen. najlonska vlakna ili keramika. Tečni supstrat za proizvodnju aerosola može da se drži u poroznom materijalu nosača pre upotrebe uređaja za proizvodnju aerosola ili alternativno, tečni materijal supstrata za formiranje aerosola može da bude oslobođen u porozni materijal nosača u toku ili neposredno pre upotrebe. Na primer, tečni supstrat za proizvodnju aerosola može da bude obezbeđen u kapsuli. Omotač kapsule se poželjno topi usled zagrevanja i oslobađa tečni supstrat za formiranje aerosola u porozni materijal nosača. Kapsula može po izboru da sadrži kombinaciju Čvrstog i tečnog.

Alternativno, nosač može da bude netkani materijal ili snop vlakana u koje su ugrađene duvanske komponente. Netkani materijal ili snop vlakana sadrže, na primer, ugljenična vlakna, prirodna celulozna vlakna, ili vlakna na bazi derivata celuloze.

Uređaj za proizvodnju aerosola može dalje da sadrži izvor napajanja za napajanje strujom unutrašnjih i spoljašnjih grejača. Izvor napajanja može da bude bilo koji odgovarajući izvor napajanja, na primer izvor jednosmemog napona. U jednoj realizaciji napajanje je litijum jonska baterija. Alternativno, izvor napajanje može da bude niklmetal hidrid baterija, nikl kadmijum baterija ili baterija na bazi litijuma, na primer litijum kobalt, litijum gvožđe fosfat ili litijum polimer baterija.

U jednoj realizaciji uređaj za proizvodnju aerosola dalje sadrži senzor za detektovanje protoka vazduha koji ukazuje da korisnik povlači dim što omogućava aktiviranje, na bazi povlačenja dima, električnog grejača ili poboljšano upravljanje energijom električnog grejača. Senzor može da bude bilo koji senzor na bazi mehaničkog uređaja, elektromehaničkog uređaja, optičkog uređaja, optomehaničkog uređaja i mikro elektromehaničkih sistema (MEMS). U toj realizaciji senzor može da bude povezan na izvor napajanja i sistem je organizovan da aktivira električni grejač kad senzor oseti da korisnik povlači dim. U alternativnoj realizaciji sistem dalje sadrži prekidač kojim se može ručno upravljati, a kojim korisnik inicira dim ili omogućava dugotrajni doživljaj pušenja.

Uređaj za proizvodnju aerosola je poželjno ručni uređaj za proizvodnju aerosola koji je korisniku prijatan za drženje između prstiju jedne ruke. Uređaj za proizvodnju aerosola može da bude suštinski cilindričnog oblika. Uređaj za proizvodnju aerosola može da ima mnogougaoni poprečni presek i ispupčeno dugme na jednoj strani: u ovoj realizaciji, spoljašnji prečnik uređaja za proizvodnju aerosola može da bude između oko 12,7 mm i oko 13.65 mm mereno od ravne strane do naspramne ravne strane; između oko 13.4 mm i oko 14.2 mm mereno od ivice do naspramne ivice (to jest, preseka dve strane na jednoj strani uređaja za proizvodnju aerosola do odgovarajućeg preseka na naspramnoj strani); i između oko 14,2 mm i oko 15 mm mereno od vrha dugmeta do naspramne donje ravne sirane. Dužina uređaja za proizvodnju aerosola može da bude između oko 70 mm i 120 mm.

U drugom aspektu obezbeđen je postupak zagrevanja supstrata za formiranje aerosola koji sadrži: obezbeđivanje prvog grejača u unutrašnjoj oblasti supstrata za formiranje aerosola; obezbeđivanje drugog grejača na ili blizu spoljašnje površine supstrata; i kontrolisanje temperature prvog grejača i drugog grejača tako daje drugi grejač na nižoj temperaturi nego prvi grejač.

Spoljašnji grejač može da bude kontrolisan da ima temperaturu između 125 i 175 stepeni Celzijusa. Unutrašnji grejač može da bude kontrolisan da ima temperaturu između 200 i 450 stepeni Celzijusa. Prilikom upotrebe spoljašnji grejač može da ima nižu temperaturu nego supstrat za formiranje aerosola ali višu od ambijentalne temperature.

Opis će dalje biti izložen samo kroz primere, sa pozivanjem na prateće crteže, u kojima: Crtež 1 je šematski crtež koji prikazuje osnovne elemente uređaja za proizvodnju aerosola u skladu sa jednom realizacijom;

Crtež 2 je šematski podužni presek rasporeda grejača u skladu sa jednom realizacijom;

Crtež 3a prikazuje unutrašnji grejač sa crteža 2;

Crtež 3b prikazuje elemente unutrašnjeg i spoljašnjeg grejača sa crteža 2:

Crtež 3c prikazuje raspored sa crteža 3b sa uključenom nosećom strukturom;

Crtež 4 prikazuje ekstraktor supstrata za upotrebu u uređaju tipa prikaznog na crtežu I; i

Crtež 5 je šematski radijalni presek rasporeda sa crteža 2 sa umetnutim ekstraktorom kao što je prikazan na crtežu 4;

Crtež 6 je šematski podužni presek rasporeda grejača u kojem su spoljašnji grejači delovi ekstraktora supstrata, u skladu sa još jednom realizacijom.

Na crtežu 1 unutrašnjost realizacije električno zagrevanog sistema 100 za proizvodnju aerosola je prikazana na pojednostavljen način. Preciznije, elementi električno zagevanog sistema 100 za proizvodnju aerosola nisu dati u razmeri na crtežu I. Elementi koji nisu bitni za razumevanje ove realizacija su izostavljeni da bi se pojednostavio Crtež 1.

Električno zagrevani sistem 100 za proizvodnju aerosola sadrži kućište 10 i supstrat 2 za formiranje aerosola, na primer cigaretu. Supstrat 2 za formiranje aerosola se ugura u kućište 10 da dođe u toplotnu blizinu sa grejačem 20. Supstrat 2 za formiranje aerosola će oslobađati paletu isparljivih jedinjenja na različitim temperaturama. Neka od jedinjenja oslobođenih iz supstrata 2 za formiranje aerosola se formiraju samo putem procesa zagrevanja. Svako isparljivo jedinjenje će biti oslobođeno iznad svojstvene temperature oslobađanja. Kontrolisanjem maksimalne radne temperature električno zagevanog sistema 100 za proizvodnju aerosola. tako da bude ispod temperature oslobađanja nekih isparljivih jedinjenja, oslobađanje ili formiranje tih sastojaka dima može da bude izbegnuto.

Dodatno, kućište 10 sadrži izvor 40 napajanja električnom energijom, na primer punjiva litijum jonska baterija. Kontroler 30 je povezan na grejač 20, izvor 40 napajanja električnom energijom, detektor 32 supstrata za formiranje aerosola i grafički korisnički interfejs 36, na primer ekran. Kontroler 30 kontroliše energiju isporučenu grejaču 20 da bi regulisao njegovu temperaturu. Po pravilu, supstrat za formiranje aerosola se zagreva na temperaturu od između 250 i 450 stepeni Celzijusa.

Detektor 32 supstrata za formiranje aerosola može da otkrije prisustvo i identitet supstrata 2 za formiranje aerosola u toplotnoj blizini grejača 20 i da signalizira prisustvo supstrata 2 za formiranje aerosola kontroleru 30.

Kontroler 30 kontoliše korisnički interfejs 36 da bi prikazao sistemske informacije, na primer, napunjenost baterije, temperaturu, status supstrata za proizvodnju aerosola 2, druge poruke ili njihovu kombinaciju.

Crtež 2 je šematski presek rasporeda grejača u skladu sa jednom realizacijom. Crtež 2 prikazuje samo prednji deo uređaja, u koji se supstrat umeće. Kućište je sa otvorenim krajevima i definiše šupljinu za primanje supstrata u koju supstrat 2 za formiranje aerosola (prikazan isprekidanim linijama) može da bude umetnut. Šupljina je konfigurisana da primi cilindrični supstrat u obliku proizvoda za pušenje na kojem korisnik povlači dimove.

Grejač sadrži tri zasebna grejača, unutrašnji grejač 22 i dva spoljašnja grejača 24, 26. Unutrašnji grejač 22 je u obliku oštrice podržan osnovom 21 i prikazan je jasnije na crtežu 3a. Unutrašnji grejač 22 je konfigurisan da bude primljen unutar supstrata. Spoljašnji grejači 24, 26, jasnije prikazani na crtežu 3b, su raspoređeni blizu ili su u kontaktu sa spoljašnjom površinom proizvoda za pušenje. Spoljašnji grejači 24, 26 imaju lučni poprečni presek i protežu se oko oboda šupljine.

Spoljašnji grejači su montirani unutar noseće strukture 50 unutar kućište 10. Noseća struktura je jasnije prikazana na crtežu 3c i sadrži cilindričnu školjku 52 koja na sebi ima mnoštvo rupa 54. Spoljašnji grejači 24, 26 se oslanjaju na unutrašnju spiralnu rebrastu strukturu 56 na školjci da bi se minimalizovali gubici provođenja toplote sa grejača 24, 26 na noseću strukturu 50 i kućište 10. Kapica 58 je obezbeđena da bi držala grejače na mestu.

Crtež 3 prikazuje unutrašnji grejač 22 u nosećoj osnovi 21. Unutrašnji grejač je u obliku oštrice napravljene od keramičkog materijala na kojem su postavljene platinaste trake. Grejač se aktivira prolaženjem napona kroz platinaste trake. Oštrica je oblikovana za lako umetanje i uklanjanje iz supstrata 2 za formiranje aerosola.

Crtež 3b je perspektivni pogled unutrašnjeg grejača 22 sa crteža 3a, sa spoljašnjim grejačima 24, 26 postavljenim oko njega i dela osnove 21. Kao što je prikazano na crtežu 3b, spoljašnji grejači su napravljeni od zakrivljenih ili lučnih listova koji se protežu oko oboda šupljine za prijem supstrata. Spoljašnji grejači su napravljeni od fleksibilnih poliamidnih listova između kojih su formirane otporne trake za zagrevanje. Fleksibilni grejači ovog tipa su dostupni od Minco, 7300 Commerce Lane. Minneapolis. MN 55432, SAD.

Spoljašnji grejači prikazani na crtežu 3b se ne protežu oko celog oboda šupljine ali su postavljeni da se slažu sa oblikom unutrašnjeg grejača 22. Spoljašnji grejači su postavljeni i oblikovani da pokriju oblasti oboda šupljine najudaljenije od unutrašnjeg grejača da bi obezbedili što je moguće ravnomerniju raspodelu temperature unutar šupljine. Međutim, to može da bude postignuto obezbeđivanjem jednog ili više spoljašnjih grejača oko celog obima šupljine i obezbeđivanjem kontrolisanog snabdevanja energijom različitih delova spoljašnjih grejača da bi se dobila što je moguće ravnomernija rasšla temperature. Naravno moguće je koristiti drugačije oblikovan unutrašnji grejač ili grejače.

Električna povezanost unutrašnjeg i spoljašnjih grejača na izvor napajanja zbog jasnoće nije prikazana. Međutim, trebalo bi da bude jasno da su i unutrašnji i spoljašnji grejači električno povezani na kontroler kontroler 30 i na bateriju 40.

Crtež 3c prikazuje raspored grejača sa crteža 3b sa nosećom strukturom 50 postavljenom oko spoljašnjih grejača 24. 26. Noseća struktura sadrži cilindričnu školjku 52 napravljenu od termoplastike kao što jc PEEK ili drugog odgovarajućeg materijala otpornog na temperaturu. Rupe 54 su napravljene kroz školjku da bi se smanjila njena masa, preciznije toplotna masa. Kao što je opisano školjka 52 ima šabloniziranu unutrašnju površinu, u ovom primeru unutrašnje spiralno rebro, koja podržava spoljašnje grejače dok minimalizuje toplotni kontakt. Ovo ne može da se vidi na crtežu 3c. Školjka 52 se uklapa preko osnove 21. Kapica 58, takođe napravljena od materijala otpornog na toplotu, kao što je plastika ili keramika, je postavljena na vrh školjke i spoljašnjih grejača 24, 26 da bi se kompletirala noseća struktura. Generalno, može da bude upotrebljen bilo koji materijal koji ima dovoljno visoku temperaturu topljenja/razgradnje koja sprečava osobađanje neželj enih isparlj i v ih j ed inj enj a.

Prilikom upotrebe unutrašnji grejač 22 je kontrolisan da bi imao višu temperaturu nego spoljašnji grejači. U ovoj realizaciji unutrašnji grejač je kontrolisan da bi imao maksimalnu temperature od 350 stepeni Celzijusa i tokom upotrebe se održava na temperaturi koja je bliska toj maksimalnoj temperaturi. Spoljašnji grejači 24, 26 su kontrolisani da bi imali maksimalnu temperaturu od 150 stepeni Celzijusa i prilikom upotrebe se održavaju blizu te maksimalne temperature.

Spoljašnji grejači 24, 26 obezbeđuju vid aktivne izolacije. Drugim rečima, oni smanjuju toplotni gradijent širom zagrevanog supstrata. Prilikom upotrebe supstrat za formiranje aerosola tipično dostiže mnogo višu temperaturu nego spoljašnji grejači, ali smanjenjem toplotnog gradijenta širom supstrata može da bude postignuto ravnomernije zagrevanje supstrata i može da bude upotrebljena niža temperatura za unutrašnji grejač.

Crtež 4 prikazuje rukavac 60 ekstraktora koji može da bude upotrcbljen u uređaju tipa prikazanog na crtežima 1 i 2. Rukavac ekstraktora pomaže ubacivanje i vađenje supstrata za formiranje aerosola u i iz uređaja. Rukavac ekstraktora je šupalj i drži cilindrični supstrat za proizvodnju aerosola. Rukavac ekstraktora je otvoren na oba kraja, da bi omogućio ubacivanje supstrata u rukavac na gornjem kraju i ubacivanje unutrašnjeg grejača 22 u supstrat na donjem kraju. Ivica 61 može da bude napravljena na donjem kraju rukavca 60 ekstraktora da bi zadržala supstrat u toku postupka izvlačenja. Rukavac ekstraktora je konfigurisan da bude u smeru strelice 66 ubačen u šupljinu za primanje supstrata.

Supstrat za formiranje aerosola je postavljen u oblasti nogica 62 i prozora 64 u ekstraktom. Prozori 64 su oblikovani da odgovaraju spoljašnjim grejačima 24, 26. Prozori 64 mogu da budu jednostavni otvori u rukavcu ekstraktora ili mogu da budu napravljeni od toplotno provodljivog materijala kao što je aluminij um.

Crtež 5 je šematski radijalni presek uređaja tipa prikazanog na crtežu 2 sa ubačenim rukavcem ekstraktora. Nogice 62 rukavca ekstraktora su prikazane postavljene u prostore između spoljašnjih grejača 24, 26. Takođe može da se vidi da noseći rukavac 52 za spoljašnje grejače ima isečene delove za primanje nogica rukavca ekstraktora. To omogućava spoljašnjim grejačima da prilikom upotrebe dodiruju ili da budu postavljeni vrlo blizu supstrata za formiranje aerosola.

U drugoj realizaciji unutrašnji grejač može da bude napravljen kao deo rukavca ekstraktora tipa prikazanog na crtežu 4. Ovo je šematski ilustrovano na crtežu 6. Crtež 6 prikazuje kućište 70 uređaja za proizvodnju aerosola koje definiše šupljinu u koju supstrat za formiranje aerosola može da bude ubačen. Unutar šupljine je unutrašnji grejač 72, u obliku oštrice kao što je prikazano na crtežu 3a, učvršćen u osnovi 71. Rukavac 73 ekstraktora je ubačen u Šupljinu. Rukavac ekstraktora je suštinski šuplja, cevasta struktura sa ivicom 77 za zadržavanje napravljenom na jednom kraju. Rukavac ekstraktora zadržava cilindrični supstrat za proizvodnju aerosola (nije prikazan) i može da klizi u i van šupljine. Ivica 77 zadržava cilindrični supstrat za proizvodnju aerosola kad se rukavac 73 izvlači iz šupljine.

Unutrašnji grejač 74 je formiran na unutrašnjoj površini rukavca 73 i proteže se oko oboda rukavca. Unutrašnji grejači su elektootporne trake formirane na rukavcu ekstraktora i mogu da budu napravljene od platine. Da bi se elementu 74 spoljašnjeg grejača obezbedila električna energija obezbeđeni su električni kontakti 75 koji obezbeduju električnu vezu između otpornih traka na unutrašnjoj površini rukavca 73 i kontaktne oblasti na spoljašnjoj površini rukavca 73. Kontakti 75 dodiruju kontakte 76 kućišta kad je rukavac 73 u potpuno ubačenom položaju. Kontakti 76 kućišta su električno povezani na kontroler i bateriju unutar uređaja za proizvodnju aerosola, kao što je objašnjeno pozivanjem na crtež 1.

Kao što je objašnjeno u vezi sa prethodnom realizacijom, spoljašnji grejač može da bude napravljen od jednog ili mnoštva zasebnih grejača i može da bude oblikovan ili kontrolisan da odgovara obliku unutrašnjeg grejača ili više njih.

Primeri prethodno opisanih realizacija ilustruju ali ne ograničavaju. U pogledu prethodno razmotrenih primera realizacija, druge realizacije u skladu sa prethodnim primerima realizacija će sad biti očigledne prosečnom stručnjaku u tehnici.

Claims (15)

1. Uređaj za proizvodnju aerosola koji sadrži: šupljinu za primanje supstrata konfigurisanu da primi supstrat (2) za formiranje aerosola; unutrašnji grejač (22) postavljen unutar šupljine za primanje supstrata; i spoljašnji grejač (24. 26) postavljen na obodu šupljine za primanje supstrata; karakterisan kontrolerom (30) konfigurisanim da kontroliše snabdevanje energijom unutrašnjeg grejača (22) ili spoljašnjeg grejača (24, 26), ili i unutrašnjeg grejača i spoljašnjeg grejača, tako da spoljašnji grejač ima nižu temperaturu nego unutrašnji grejač.

2. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa patentnim zahtevom 1, pri čemu je spoljašnji grejač (24, 26) oblikovan i kontrolisan da, u sprezi sa unutrašnjim grejačem (22), obezbedi suštinski ravnomeno raspoređivanje temperature oko oboda šupljine.

3. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa patentnim zahtevom 1 ili 2, pri čemu je kontroler (30) konfigurisan da kontroliše da spoljašnji grejač (24, 26) ima temperaturu između 100 i 200 stepeni Celzijusa.

4. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa patentnim zahtevom 1 ili 2, pri čemu je kontroler (30) konfigurisan da kontroliše da unutrašnji grejač (22) ima temperaturu između 320 i 420 stepeni Celzijusa.

5. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim prethodnim patentnim zahtevom, pri čemu je spoljašnji grejač (24, 26) postavljen suštinski simetrično oko oboda šupljine za primanje supstrata.

6. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim prethodnim patentnim zahtevom, pri čemu spoljašnji grejač (24, 26) sadrži mnoštvo spoljašnjih grejača.

7. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa patentnim zahtevom 6, pri čemu spoljašnji grejač sadrži dva grejača (24, 26) koji se oba delimično protežu oko oboda Šupljine.

8. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo koji prethodnim patentnim zahtevom, konfigurisan tako da, prilikom upotrebe, spoljašnji grejač (24, 26) ima temperaturu nižu nego supstrat za formiranje aerosola (2) ali višu od ambijentalne temperature.

9. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim prethodnim patentnim zahtevom, koji dalje sadrži noseću strukturu (50) oko spoljašnjeg grejača (24, 26), noseća struktura koja sadrži unutrašnju površinu koja ima jedno ili više rebara (56) ili ispupčenja, pri čemu rebra ili ispupčenja dodiruju spoljašnji grejač.

10. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim prethodnim patentnim zahtevom, pri čemu je spoljašnji grejač (24, 26) postavljen na ili formira unutrašnju površinu šupljine tako da, prilikom upotrebe, spoljašnji grejač dodiruje supstrat (2) za formiranje aerosola.

11. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim prethodnim patentnim zahtevom, pri čemu je spoljašnji grejač (24. 26) obezbeđen na rukavcu (73) koji može da se pomera u odnosu na kućište uređaja.

12. Uređaj za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim prethodnim patentnim zahtevom, pri čemu je uređaj električno zagrevani uređaj za pušenje.

13. Postupak zagrevanja supstrata za formiranje aerosola koji sadrži: obezbeđivanje prvog grejača (22) sposobnog da dodiruje unutrašnju oblast supstrata za formiranje aerosola; obezbeđivanje drugog grejača (24, 26) sposobnog da dodiruje spoljašnju površinu supstrata; i obezbeđivanje kontrolera (30) karakterisanog time da je kontroler konfigurisan da kontroliše temperaturu prvog grejača i drugog grejača tako da drugi grejač bude na nižoj temperaturi nego prvi grejač.

14. Postupak, u skladu sa patentnim zahtevom 13, pri Čemu je spoljašnji grejač (24, 26) kontrolisan da ima temperaturu između 100 i 200 stepeni Celzijusa.

15. Postupak, u skladu sa patentnim zahtevom 13 ili 14, pri čemu je unutrašnji grejač (22) kontrolisan da ima temperaturu između 320 i 420 stepeni Celzijusa.