RU2793852C2 - Cartridge assembly with activated piercing element for aerosol generating system and aerosol generating system - Google Patents
Cartridge assembly with activated piercing element for aerosol generating system and aerosol generating system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793852C2 RU2793852C2 RU2020140005A RU2020140005A RU2793852C2 RU 2793852 C2 RU2793852 C2 RU 2793852C2 RU 2020140005 A RU2020140005 A RU 2020140005A RU 2020140005 A RU2020140005 A RU 2020140005A RU 2793852 C2 RU2793852 C2 RU 2793852C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compartment
- piercing
- cartridge
- mouthpiece
- sectional area
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к узлу картриджа для использования в генерирующей аэрозоль системе и к генерирующей аэрозоль системе, содержащей указанный узел картриджа. Настоящее изобретение находит конкретное применение в качестве узла картриджа, содержащего источник никотина и источник кислоты для генерирования аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли. The present invention relates to a cartridge assembly for use in an aerosol generating system and to an aerosol generating system comprising said cartridge assembly. The present invention finds particular use as a cartridge assembly containing a nicotine source and an acid source for generating an aerosol containing nicotine salt particles.
Известны устройства для доставки никотина пользователю, содержащие источник никотина и источник соединения для улучшения доставки. Например, в WO 2008/121610 A1 раскрыты устройства, в которых никотин и летучая кислота, такая как пировиноградная кислота, вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли, который может вдыхаться пользователем. Known devices for delivering nicotine to a user, containing a source of nicotine and a source of compounds to improve delivery. For example, WO 2008/121610 A1 discloses devices in which nicotine and a volatile acid such as pyruvic acid react with each other in the gas phase to form an aerosol of nicotine salt particles that can be inhaled by the user.
В таких устройствах различия между концентрациями паров никотина и летучего соединения для улучшения доставки могут приводить к неблагоприятным последствиям, состоящим в ненадлежащей стехиометрии реакции или в доставке пользователю избыточного количества реагента, такого как непрореагировавший пар никотина или непрореагировавший пар летучего соединения для улучшения доставки. Давление пара пировиноградной кислоты при температуре окружающей среды значительно выше, чем у никотина. Следовательно, чтобы сбалансировать концентрации паров пировиноградной кислоты и никотиновых паров для получения эффективной стехиометрии реакции, может потребоваться нагрев источника никотина и источника пировиноградной кислоты в устройствах, раскрытых в WO 2008/121610 A1, до разных температур. Более конкретно, может потребоваться нагрев источника никотина до более высокой температуры, чем температура источника пировиноградной кислоты, с целью образования достаточного или стабильного количества солевых частиц пирувата никотина для доставки пользователю. Это требует хранения и нагрева источника никотина и источника пировиноградной кислоты в физически отдельных картриджах или других компонентах внутри устройства. In such devices, differences between the concentrations of nicotine vapor and delivery enhancing volatile compound can lead to the adverse effects of improper reaction stoichiometry or delivering an excess amount of a reactant to the user, such as unreacted nicotine vapor or unreacted delivery enhancing volatile vapor. The vapor pressure of pyruvic acid at ambient temperature is much higher than that of nicotine. Therefore, in order to balance the pyruvic acid vapor and nicotine vapor concentrations to obtain an effective reaction stoichiometry, it may be necessary to heat the nicotine source and the pyruvic acid source in the devices disclosed in WO 2008/121610 A1 to different temperatures. More specifically, the nicotine source may need to be heated to a higher temperature than the temperature of the pyruvic acid source in order to form a sufficient or stable amount of nicotine pyruvate salt particles for delivery to the user. This requires storing and heating the nicotine source and the pyruvic acid source in physically separate cartridges or other components within the device.
Решение данной проблемы раскрыто в WO 2015/197627 A1 и предусматривает генерирующую аэрозоль систему и способ, согласно которым один нагреватель нагревает до по существу одинаковой температуры оба из источника никотина и источника летучего соединения для улучшения доставки, такого как источник молочной кислоты. Стехиометрию реакции между паром никотина и паром молочной кислоты регулируют путем регулирования соотношения объемных расходов воздуха через первое отделение, содержащее источник никотина, и второе отделение, содержащее источник молочной кислоты. Еще один пример генерирующей аэрозоль системы, в которой источник никотина и источник молочной кислоты удерживаются в отдельных отделениях, нагреваемых с помощью одного нагревателя, известен из WO 2016/046362 A1. A solution to this problem is disclosed in WO 2015/197627 A1 and provides an aerosol generating system and method in which a single heater heats both a nicotine source and a delivery enhancing volatile compound, such as a lactic acid source, to substantially the same temperature. The stoichiometry of the reaction between the nicotine vapor and the lactic acid vapor is controlled by adjusting the ratio of the air volume flow rates through the first compartment containing the nicotine source and the second compartment containing the lactic acid source. Another example of an aerosol generating system in which a source of nicotine and a source of lactic acid are kept in separate compartments heated by a single heater is known from WO 2016/046362 A1.
В обоих из WO 2015/197627 A1 и WO 2016/046362 раскрыты примеры узлов картриджа для использования в генерирующей аэрозоль системе, причем эти узлы содержат хрупкие перегородки из уплотнительного материала для уплотнения кожуха отделений картриджа, источника никотина и источника летучего соединения для улучшения доставки. Подходящие уплотнительные материалы включают, например, алюминиевую фольгу и полиэтилен высокой плотности. Both WO 2015/197627 A1 and WO 2016/046362 disclose exemplary cartridge assemblies for use in an aerosol generating system, the assemblies comprising frangible barriers of sealing material to seal the housing of the cartridge compartments, nicotine source, and volatile compound source to improve delivery. Suitable sealing materials include, for example, aluminum foil and high density polyethylene.
Однако вследствие ограничений по размеру, одно или более отверстий, образованных прокалывающим элементом, во время использования могут иногда запираться участками уплотнительного материала, которые были смещены при прокалывании хрупких перегородок. Это может нежелательным образом изменять соотношение, в котором соединения, хранящиеся в отделениях картриджа, подаются потребителю. Кроме того, это может иногда приводить к ненадлежащей стехиометрии реакции, так что некоторое количество непрореагировавшего пара никотина или непрореагировавшего летучего соединения для улучшения доставки доставляется пользователю, что является нежелательным. However, due to size limitations, one or more of the holes formed by the piercing member may sometimes be blocked during use by areas of sealing material that were displaced when the brittle septa were pierced. This may undesirably change the ratio in which the compounds stored in the compartments of the cartridge are supplied to the consumer. In addition, this may sometimes result in improper reaction stoichiometry such that some unreacted nicotine vapor or unreacted volatile compound for improved delivery is delivered to the user, which is undesirable.
Таким образом, было бы желательно обеспечить такой усовершенствованный узел картриджа для использования в генерирующей аэрозоль системе, в котором картридж был бы выполнен с возможностью поддержания отделений картриджа в уплотненном состоянии перед использованием, что обеспечивает преимущество, состоящее в возможности увеличения срока годности узла картриджа, и в котором была бы снижена частота возникновения запираний тракта потока воздуха, обеспеченного через картридж, по сравнению с известными узлами картриджа. Кроме того, было бы желательно обеспечить генерирующую аэрозоль систему, содержащую один такой узел картриджа. Thus, it would be desirable to provide such an improved cartridge assembly for use in an aerosol generating system in which the cartridge is configured to maintain the cartridge compartments in a sealed state prior to use, which provides the advantage of being able to increase the shelf life of the cartridge assembly, and in which would reduce the occurrence of blockages in the air flow path provided through the cartridge compared to known cartridge assemblies. In addition, it would be desirable to provide an aerosol generating system comprising one such cartridge assembly.
Согласно аспекту настоящего изобретения предложен узел картриджа для использования в генерирующей аэрозоль системе, содержащий: картридж, содержащий по меньшей мере первое отделение, проходящее вдоль продольной оси, содержащее генерирующее аэрозоль соединение и уплотненное на первом конце с помощью первой хрупкой перегородки, проходящей в соответствующей плоскости, поперечной продольной оси; и по меньшей мере первый прокалывающий элемент, выполненный с возможностью пробивания первой хрупкой перегородки. Первый прокалывающий элемент содержит: первый прокалывающий корпус, площадь поперечного сечения которого составляет по меньшей мере 40 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения; и первый канал, проходящий параллельно продольной оси картриджа через первый прокалывающий корпус и имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие. Первый прокалывающий элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси из первого положения во второе положение, причем при нахождении первого прокалывающего элемента в первом положении первый прокалывающий корпус убран от плоскости первой хрупкой перегородки. Кроме того, при нахождении первого прокалывающего элемента во втором положении первый прокалывающий корпус проходит в указанное по меньшей мере одно отделение через плоскость первой хрупкой перегородки, и указанное по меньшей мере одно отделение сообщается по текучей среде с впускным отверстием и выпускным отверстием первого канала. According to an aspect of the present invention, there is provided a cartridge assembly for use in an aerosol generating system, comprising: a cartridge comprising at least a first compartment extending along a longitudinal axis, containing an aerosol generating connection and sealed at the first end with a first frangible septum extending in a corresponding plane, transverse longitudinal axis; and at least a first piercing element configured to pierce the first frangible septum. The first piercing element contains: the first piercing body, the cross-sectional area of which is at least 40 percent of the cross-sectional area of the specified at least one compartment; and a first channel extending parallel to the longitudinal axis of the cartridge through the first piercing body and having an inlet and an outlet. The first piercing element is movable along the longitudinal axis from the first position to the second position, and when the first piercing element is in the first position, the first piercing body is removed from the plane of the first fragile partition. In addition, when the first piercing element is in the second position, the first piercing body passes into the specified at least one compartment through the plane of the first fragile partition, and the specified at least one compartment is in fluid communication with the inlet and outlet of the first channel.
Указанное по меньшей мере одно отделение уплотнено на конце, противоположном первому концу, с помощью второй хрупкой перегородки. Узел картриджа также содержит второй прокалывающий элемент, выполненный с возможностью пробивания второй хрупкой перегородки. Второй прокалывающий элемент содержит второй прокалывающий корпус, площадь поперечного сечения которого составляет по меньшей мере 40 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. В дополнение, второй прокалывающий элемент содержит второй канал, проходящий параллельно продольной оси картриджа через второй прокалывающий корпус и имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие. Said at least one compartment is sealed at the end opposite the first end by means of a second frangible septum. The cartridge assembly also includes a second piercing element configured to pierce the second frangible septum. The second piercing element contains a second piercing body, the cross-sectional area of which is at least 40 percent of the cross-sectional area of the specified at least one compartment. In addition, the second piercing element includes a second channel extending parallel to the longitudinal axis of the cartridge through the second piercing body and having an inlet and an outlet.
Второй прокалывающий элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси из первого положения во второе положение. Таким образом, при нахождении второго прокалывающего элемента в первом положении второй прокалывающий корпус убран от плоскости второй хрупкой перегородки. Кроме того, при нахождении второго прокалывающего элемента во втором положении второй прокалывающий корпус проходит в указанное по меньшей мере одно отделение через плоскость второй хрупкой перегородки, и указанное по меньшей мере одно отделение сообщается по текучей среде с впускным отверстием и выпускным отверстием второго канала. The second piercing element is movable along the longitudinal axis from the first position to the second position. Thus, when the second piercing element is in the first position, the second piercing body is removed from the plane of the second frangible septum. In addition, when the second piercing element is in the second position, the second piercing body passes into the specified at least one compartment through the plane of the second fragile partition, and the specified at least one compartment is in fluid communication with the inlet and outlet of the second channel.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль система, содержащая: картридж, описанный выше; и генерирующее аэрозоль устройство, содержащее полость устройства, выполненную с возможностью размещения в ней расположенного раньше по потоку конца узла картриджа, и нагреватель для нагрева первого отделения и второго отделения картриджа в указанном узле картриджа. According to another aspect of the present invention, an aerosol generating system is provided, comprising: a cartridge as described above; and an aerosol generating device comprising a device cavity configured to receive an upstream end of the cartridge assembly and a heater for heating the first compartment and the second cartridge compartment in said cartridge assembly.
Следует понимать, что любые признаки, описанные со ссылкой на один аспект настоящего изобретения, в равной степени применимы к любому другому аспекту изобретения. It should be understood that any features described with reference to one aspect of the present invention are equally applicable to any other aspect of the invention.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с генерирующим аэрозоль изделием с целью генерирования аэрозоля, который пользователь непосредственно вдыхает в легкие через рот. In the context of this document, the term "aerosol generating device" refers to a device that interacts with an aerosol generating article to generate an aerosol that the user directly inhales into the lungs through the mouth.
Как кратко изложено выше, узел картриджа согласно настоящему изобретению содержит отделение, проходящее вдоль продольной оси, содержащее генерирующее аэрозоль соединение и уплотненное на конце с помощью хрупкой перегородки, проходящей в соответствующей плоскости, поперечной продольной оси. Кроме того, картридж содержит прокалывающий элемент, выполненный с возможностью пробивания хрупкой перегородки. As summarized above, the cartridge assembly of the present invention comprises a compartment extending along the longitudinal axis, containing an aerosol generating compound and sealed at its end with a frangible septum extending in a corresponding plane transverse to the longitudinal axis. In addition, the cartridge contains a piercing element configured to pierce a fragile septum.
В отличие от известных узлов картриджа для использования в генерирующей аэрозоль системе, прокалывающий элемент содержит прокалывающий корпус, площадь поперечного сечения которого составляет по меньшей мере 40 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. Кроме того, прокалывающий элемент содержит канал, проходящий параллельно продольной оси картриджа через прокалывающий корпус таким образом, что этот канал имеет впускное отверстие и выпускное отверстие на противоположных в продольном направлении концах прокалывающего корпуса. Unlike known cartridge assemblies for use in an aerosol generating system, the piercing element comprises a piercing body whose cross-sectional area is at least 40 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. In addition, the piercing element includes a channel extending parallel to the longitudinal axis of the cartridge through the piercing body such that the channel has an inlet and an outlet at longitudinally opposite ends of the piercing body.
Прокалывающий элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси из первого положения во второе положение. При нахождении прокалывающего элемента в первом положении, прокалывающий корпус убран от плоскости хрупкой перегородки. При нахождении прокалывающего элемента во втором положении, прокалывающий корпус проходит в указанное по меньшей мере одно отделение через плоскость хрупкой перегородки, и указанное отделение сообщается по текучей среде со впускным отверстием и выпускным отверстием первого канала. На практике, канал, проходящий через прокалывающий корпус, образует тракт воздушного потока, обеспечивающий сообщение по текучей среде между внутренним объемом указанного отделения, в котором удерживается генерирующее аэрозоль соединение, и областью снаружи указанного отделения. The piercing element is movable along the longitudinal axis from the first position to the second position. When the piercing element is in the first position, the piercing body is removed from the plane of the fragile partition. When the piercing element is in the second position, the piercing body passes into the specified at least one compartment through the plane of the fragile partition, and the specified compartment is in fluid communication with the inlet and outlet of the first channel. In practice, the passage through the piercing body forms an airflow path providing fluid communication between the interior of said compartment, in which the aerosol generating compound is held, and the area outside said compartment.
Картридж легко активируется посредством прокалывания хрупкой перегородки с помощью прокалывающего элемента. Корпус прокалывающего элемента выполнен таким образом и с такими размерами, чтобы проталкивать материал, образующий хрупкую перегородку, в радиальном направлении с удалением от центральной продольной оси отделения картриджа при перемещении прокалывающего элемента во второе положение. Благодаря такой компоновке, обеспечивается преимущество, состоящее в значительном снижении вероятности того, что канал, образующий указанный воздушный тракт, может быть заперт участками хрупкой перегородки, сместившимися или сложившимися назад в направлении центральной продольной оси отделения картриджа. The cartridge is easily activated by piercing the fragile septum with the piercing element. The body of the piercing element is designed in such a way and with such dimensions as to push the material forming a fragile septum in the radial direction away from the central longitudinal axis of the cartridge compartment when the piercing element is moved to the second position. This arrangement has the advantage of greatly reducing the likelihood that the passage forming said air path may be obstructed by portions of the brittle septum displaced or folded back in the direction of the central longitudinal axis of the cartridge compartment.
Активация картриджа является необратимой, и таким образом потребителю легко определить, был ли активирован данный картридж или нет. The activation of a cartridge is irreversible, and thus it is easy for the consumer to determine whether a given cartridge has been activated or not.
Указанное по меньшей мере одно отделение также уплотнено на конце, противоположном первому концу, с помощью второй хрупкой перегородки, и узел картриджа содержит второй прокалывающий элемент, выполненный с возможностью пробивания второй хрупкой перегородки. С этой целью второй прокалывающий элемент содержит второй прокалывающий корпус, площадь поперечного сечения которого составляет по меньшей мере 40 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. Кроме того, второй прокалывающий элемент содержит второй канал, проходящий параллельно продольной оси картриджа через второй прокалывающий корпус и имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие. Второй прокалывающий элемент также выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси из первого положения во второе положение. При нахождении в первом положении второй прокалывающий элемент убран от плоскости второй хрупкой перегородки. Во втором положении второй прокалывающий корпус проходит в указанное по меньшей мере одно отделение через плоскость второй хрупкой перегородки, и указанное по меньшей мере одно отделение сообщается по текучей среде с впускным отверстием и выпускным отверстием второго канала. Said at least one compartment is also sealed at the end opposite the first end with a second frangible septum, and the cartridge assembly comprises a second piercing element configured to pierce the second frangible septum. To this end, the second piercing element contains a second piercing body, the cross-sectional area of which is at least 40 percent of the cross-sectional area of the specified at least one compartment. In addition, the second piercing element includes a second channel extending parallel to the longitudinal axis of the cartridge through the second piercing body and having an inlet and an outlet. The second piercing element is also movable along the longitudinal axis from the first position to the second position. When in the first position, the second piercing element is removed from the plane of the second fragile partition. In the second position, the second piercing body passes into said at least one compartment through the plane of the second frangible partition, and said at least one compartment is in fluid communication with the inlet and outlet of the second channel.
Как и в случае первого прокалывающего корпуса, понятно, что один такой объемный второй прокалывающий корпус будет более эффективно смещать материал второй хрупкой перегородки с удалением от продольной оси, вдоль которой перемещается второй прокалывающий элемент. Это обеспечивает преимущество, состоящее в снижении вероятности того, что материал второй хрупкой перегородки запрет канал, проходящий через второй прокалывающий элемент. As with the first piercing body, it is understood that one such bulky second piercing body will more effectively displace the material of the second frangible septum away from the longitudinal axis along which the second piercing element moves. This provides the advantage of reducing the likelihood that the material of the second frangible septum will block the passage through the second piercing element.
Как описано выше, в узле картриджа согласно настоящему изобретению площадь поперечного сечения первого прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 40 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. Предпочтительно, площадь поперечного сечения первого прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 50 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. Еще более предпочтительно, площадь поперечного сечения первого прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 75 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. В особо предпочтительных вариантах осуществления площадь поперечного сечения первого прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 80 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. As described above, in the cartridge assembly of the present invention, the cross-sectional area of the first piercing body is at least 40 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. Preferably, the cross-sectional area of the first piercing body is at least 50 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. Even more preferably, the cross-sectional area of the first piercing body is at least 75 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. In particularly preferred embodiments, the cross-sectional area of the first piercing body is at least 80 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment.
Без ссылок на теорию понятно, что более объемный прокалывающий элемент будет смещать больший участок материала, образующего хрупкую перегородку, с удалением от центральной продольной оси указанного по меньшей мере одного отделения. В то же самое время, обеспечивается возможность увеличения расстояния между периферией впускного и выпускного отверстий канала, проходящего через прокалывающий элемент, с одной стороны и смещаемым участком хрупкой перегородки с другой. Таким образом еще более снижается или по существу исключается вероятность того, что смещаемый материал хрупкой перегородки сможет запереть указанный канал. Without wishing to be bound by theory, it is understood that a larger piercing element will displace a larger portion of the material forming the brittle septum away from the central longitudinal axis of said at least one compartment. At the same time, it is possible to increase the distance between the periphery of the inlet and outlet openings of the channel passing through the piercing element, on the one hand, and the displaced portion of the fragile septum, on the other. This further reduces or substantially eliminates the possibility that the displaceable material of the frangible septum will be able to block said channel.
Дополнительно или в качестве альтернативы, площадь поперечного сечения первого прокалывающего корпуса составляет менее чем 95 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. Более предпочтительно, площадь поперечного сечения первого прокалывающего корпуса составляет менее чем 90 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. Благодаря обеспечению наличия зазора между периферией прокалывающего корпуса и внутренней поверхностью указанного по меньшей мере одного отделения, облегчается плавная и легкая работа прокалывающего элемента. Additionally or alternatively, the cross-sectional area of the first piercing body is less than 95 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. More preferably, the cross-sectional area of the first piercing body is less than 90 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. By providing a gap between the periphery of the piercing body and the inner surface of said at least one compartment, smooth and easy operation of the piercing element is facilitated.
Ширина такого зазора может регулироваться для вмещения смещенного материала хрупкой перегородки. Например, ширина зазора может быть увеличена в случае увеличения толщины хрупкой перегородки или в случае уменьшения гибкости хрупкой перегородки. The width of such a gap can be adjusted to accommodate displaced brittle septum material. For example, the width of the gap may be increased if the thickness of the brittle web is increased or if the flexibility of the brittle web is reduced.
Предпочтительно, узел картриджа содержит мундштук, содержащий расположенную раньше по потоку торцевую стенку мундштука и мундштучное впускное отверстие для воздуха, выполненное в указанной расположенной раньше по потоку торцевой стенке мундштука и сообщающееся по текучей среде с впускным отверстием и выпускным отверстием указанного канала, причем мундштук выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси картриджа вместе с указанным по меньшей мере одним прокалывающим элементом. Preferably, the cartridge assembly comprises a mouthpiece comprising an upstream end wall of the mouthpiece and a mouthpiece air inlet formed in said upstream end wall of the mouthpiece and in fluid communication with the inlet and outlet of said channel, the mouthpiece being configured with the ability to move along the longitudinal axis of the cartridge together with the specified at least one piercing element.
Как и в случае первого прокалывающего корпуса, понятно, что более объемный второй прокалывающий корпус будет более эффективно смещать материал хрупкой перегородки с удалением от продольной оси, вдоль которой перемещается второй прокалывающий элемент, что приводит к снижению вероятности запирания канала, проходящего через второй прокалывающий элемент. Таким образом, площадь поперечного сечения второго прокалывающего корпуса предпочтительно составляет по меньшей мере 50 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. Еще более предпочтительно, площадь поперечного сечения второго прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 75 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. В особо предпочтительных вариантах осуществления площадь поперечного сечения второго прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 80 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. Дополнительно или в качестве альтернативы, площадь поперечного сечения второго прокалывающего корпуса предпочтительно составляет менее чем 95 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения, еще более предпочтительно менее чем 90 процентов от площади поперечного сечения указанного по меньшей мере одного отделения. As in the case of the first piercing body, it is understood that a larger second piercing body will more effectively displace the frangible septum material away from the longitudinal axis along which the second piercing element moves, resulting in a reduced likelihood of blocking the channel passing through the second piercing element. Thus, the cross-sectional area of the second piercing body is preferably at least 50 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. Even more preferably, the cross-sectional area of the second piercing body is at least 75 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. In particularly preferred embodiments, the cross-sectional area of the second piercing body is at least 80 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment. Additionally or alternatively, the cross-sectional area of the second piercing body is preferably less than 95 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment, even more preferably less than 90 percent of the cross-sectional area of said at least one compartment.
Первый прокалывающий элемент и второй прокалывающий элемент выполнены с возможностью перемещения вдоль продольной оси в противоположных направлениях. Иначе говоря, при перемещении из первого положения во второе положение первый (второй) прокалывающий элемент перемещается в направлении второго (первого) прокалывающего элемента. Вследствие того, что при перемещении из первого положения во второе положение прокалывающие элементы по меньшей мере частично проникают в отделение картриджа, общая длина узла картриджа в активированном состоянии (то есть при нахождении обоих прокалывающих элементов в их соответствующих вторых положениях) составляет меньше, чем общая длина узла картриджа в неактивированном состоянии (то есть при нахождении обоих прокалывающих элементов в их соответствующих первых положениях). The first piercing element and the second piercing element are movable along the longitudinal axis in opposite directions. In other words, when moving from the first position to the second position, the first (second) piercing element moves in the direction of the second (first) piercing element. Due to the fact that when moving from the first position to the second position, the piercing elements at least partially penetrate the cartridge compartment, the total length of the cartridge assembly in the activated state (that is, with both piercing elements in their respective second positions) is less than the total length the cartridge assembly in the non-activated state (ie, with both piercing elements in their respective first positions).
В предпочтительных вариантах осуществления картридж содержит второе отделение, расположенное параллельно первому отделению внутри картриджа. Это обеспечивает возможность хранения и нагрева двух разных образующих аэрозоль соединений (как будет более подробно описано ниже) в их соответствующих отделениях в одном компоненте генерирующей аэрозоль системы. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в снижении сложности и стоимости изготовления генерирующей аэрозоль системы и узла картриджа согласно настоящему изобретению по сравнению с устройствами уровня техники, в которых источник никотина и источник летучего соединения для улучшения доставки хранятся и нагреваются в физически отдельных компонентах внутри устройства. In preferred embodiments, the cartridge includes a second compartment parallel to the first compartment within the cartridge. This allows two different aerosol generating compounds (as will be described in more detail below) to be stored and heated in their respective compartments in one component of the aerosol generating system. This provides the advantage of reducing the complexity and cost of manufacturing the aerosol generating system and cartridge assembly of the present invention compared to prior art devices in which the nicotine source and the volatile compound source for improved delivery are stored and heated in physically separate components within the device.
Кроме того, в таких предпочтительных вариантах осуществления первый прокалывающий элемент содержит третий прокалывающий корпус, причем первый прокалывающий корпус выполнен с возможностью перемещения для по меньшей мере частичного размещения внутри первого отделения картриджа, а третий прокалывающий корпус выполнен с возможностью перемещения вместе с первым прокалывающим корпусом для по меньшей мере частичного размещения во втором отделении картриджа. Further, in such preferred embodiments, the first piercing element comprises a third piercing body, wherein the first piercing body is movable to at least partially fit within the first cartridge compartment, and the third piercing body is movable with the first piercing body to at least partially placed in the second compartment of the cartridge.
В таких вариантах осуществления площадь поперечного сечения третьего прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 40 процентов от площади поперечного сечения второго отделения, причем первый прокалывающий элемент также содержит третий канал, проходящий параллельно продольной оси картриджа через третий прокалывающий корпус и имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие. Как и в случае первого и второго прокалывающих корпусов, более значительная площадь поперечного сечения является предпочтительной по тем же самым причинам. Таким образом, площадь поперечного сечения третьего прокалывающего корпуса предпочтительно составляет по меньшей мере 50 процентов от площади поперечного сечения второго отделения. Еще более предпочтительно, площадь поперечного сечения третьего прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 75 процентов от площади поперечного сечения второго отделения. В особо предпочтительных вариантах осуществления площадь поперечного сечения третьего прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 80 процентов от площади поперечного сечения второго отделения. Дополнительно или в качестве альтернативы, площадь поперечного сечения третьего прокалывающего корпуса предпочтительно составляет менее чем 95 процентов от площади поперечного сечения второго отделения, еще более предпочтительно менее чем 90 процентов от площади поперечного сечения второго отделения.In such embodiments, the cross-sectional area of the third piercing body is at least 40 percent of the cross-sectional area of the second compartment, wherein the first piercing element also includes a third channel extending parallel to the longitudinal axis of the cartridge through the third piercing body and having an inlet and an outlet. As with the first and second piercing bodies, a larger cross-sectional area is preferred for the same reasons. Thus, the cross-sectional area of the third piercing body is preferably at least 50 percent of the cross-sectional area of the second compartment. Even more preferably, the cross-sectional area of the third piercing body is at least 75 percent of the cross-sectional area of the second compartment. In particularly preferred embodiments, the cross-sectional area of the third piercing body is at least 80 percent of the cross-sectional area of the second compartment. Additionally or alternatively, the cross-sectional area of the third piercing body is preferably less than 95 percent of the cross-sectional area of the second compartment, even more preferably less than 90 percent of the cross-sectional area of the second compartment.
Поскольку первый прокалывающий корпус и третий прокалывающий корпус перемещаются вместе как две части одного и того же первого прокалывающего элемента, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности одновременного прокалывания уплотнительной перегородки на одном конце картриджа в местах, соответствующих обеим из первого и второго отделений. Таким образом, тракт воздушного потока образуется сразу в обеих отделениях, так что обеспечивается возможность доставки пользователю двух указанных образующих аэрозоль компонентов в сочетании. Since the first piercing body and the third piercing body move together as two parts of the same first piercing element, there is an advantage of being able to simultaneously pierce the sealing septum at one end of the cartridge at locations corresponding to both of the first and second compartments. In this way, an air flow path is formed in both compartments at once, so that the two said aerosol-forming components can be delivered to the user in combination.
Еще более предпочтительно, второй прокалывающий элемент содержит четвертый прокалывающий корпус, причем второй прокалывающий корпус выполнен с возможностью перемещения для по меньшей мере частичного размещения внутри первого отделения картриджа, а четвертый прокалывающий корпус выполнен с возможностью перемещения вместе со вторым прокалывающим корпусом для по меньшей мере частичного размещения внутри второго отделения картриджа. Even more preferably, the second piercing element comprises a fourth piercing body, wherein the second piercing body is movable for at least partial placement within the first cartridge compartment, and the fourth piercing body is movable with the second piercing body for at least partial placement inside the second compartment of the cartridge.
Площадь поперечного сечения четвертого прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 40 процентов от площади поперечного сечения второго отделения, причем второй прокалывающий элемент также содержит четвертый канал, проходящий параллельно продольной оси картриджа через четвертый прокалывающий корпус и имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие. Как и в случае первого, второго и третьего прокалывающих корпусов, более значительная площадь поперечного сечения является предпочтительной по тем же самым причинам. Таким образом, площадь поперечного сечения четвертого прокалывающего корпуса предпочтительно составляет по меньшей мере 50 процентов от площади поперечного сечения второго отделения. Еще более предпочтительно, площадь поперечного сечения четвертого прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 75 процентов от площади поперечного сечения второго отделения. В особо предпочтительных вариантах осуществления площадь поперечного сечения четвертого прокалывающего корпуса составляет по меньшей мере 80 процентов от площади поперечного сечения второго отделения. Дополнительно или в качестве альтернативы, площадь поперечного сечения четвертого прокалывающего корпуса предпочтительно составляет менее чем 95 процентов от площади поперечного сечения второго отделения, еще более предпочтительно менее чем 90 процентов от площади поперечного сечения второго отделения.The cross-sectional area of the fourth piercing body is at least 40 percent of the cross-sectional area of the second compartment, and the second piercing element also contains a fourth channel extending parallel to the longitudinal axis of the cartridge through the fourth piercing body and having an inlet and an outlet. As with the first, second, and third piercing bodies, a larger cross-sectional area is preferred for the same reasons. Thus, the cross-sectional area of the fourth piercing body is preferably at least 50 percent of the cross-sectional area of the second compartment. Even more preferably, the cross-sectional area of the fourth piercing body is at least 75 percent of the cross-sectional area of the second compartment. In particularly preferred embodiments, the cross-sectional area of the fourth piercing body is at least 80 percent of the cross-sectional area of the second compartment. Additionally or alternatively, the cross-sectional area of the fourth piercing body is preferably less than 95 percent of the cross-sectional area of the second compartment, even more preferably less than 90 percent of the cross-sectional area of the second compartment.
Поскольку второй прокалывающий корпус и четвертый прокалывающий корпус перемещаются вместе как две части одного и того же второго прокалывающего элемента, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности одновременного прокалывания уплотнительной перегородки на другом конце картриджа в местах, соответствующих обеим из первого и второго отделения. Таким образом обеспечивается воздушный тракт, проходящий сразу в оба отделения, так что обеспечивается возможность одновременного втягивания воздуха в указанные отделения, удерживающие два образующих аэрозоль компонента, для их доставки пользователю в сочетании. Since the second piercing body and the fourth piercing body move together as two parts of the same second piercing element, there is an advantage of being able to simultaneously pierce the sealing septum at the other end of the cartridge at locations corresponding to both of the first and second compartments. Thus, an air path is provided that extends into both compartments at once, so that air can be simultaneously drawn into said compartments holding the two aerosol-forming components for delivery to the user in combination.
В предпочтительных вариантах осуществления картридж содержит первое отделение и второе отделение, причем источник никотина размещен внутри первого отделения, а источник кислоты размещен внутри второго отделения. Источник никотина может содержать одно или более из следующего: никотин, никотиновое основание, никотиновую соль, такую как никотин-HCl, никотин-битартрат или никотин-дитартрат, или дериват никотина. Источник никотина может содержать натуральный никотин или синтетический никотин. Источник никотина может содержать чистый никотин, раствор никотина в водном или неводном растворителе или жидкий табачный экстракт. In preferred embodiments, the cartridge comprises a first compartment and a second compartment, with the nicotine source located within the first compartment and the acid source located within the second compartment. The nicotine source may contain one or more of the following: nicotine, a nicotine base, a nicotine salt such as nicotine HCl, nicotine bitartrate or nicotine ditartrate, or a nicotine derivative. The nicotine source may contain natural nicotine or synthetic nicotine. The nicotine source may comprise pure nicotine, a solution of nicotine in an aqueous or non-aqueous solvent, or liquid tobacco extract.
Источник никотина может дополнительно содержать образующее электролит соединение. Образующее электролит соединение может быть выбрано из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, оксидов щелочных металлов, солей щелочных металлов, оксидов щелочноземельных металлов, гидроксидов щелочноземельных металлов и их комбинаций. The nicotine source may further comprise an electrolyte-forming compound. The electrolyte-forming compound may be selected from the group consisting of alkali metal hydroxides, alkali metal oxides, alkali metal salts, alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal hydroxides, and combinations thereof.
Например, источник никотина может содержать образующее электролит соединение, выбранное из группы, состоящей из гидроксида калия, гидроксида натрия, оксида лития, оксида бария, хлорида калия, хлорида натрия, карбоната натрия, цитрата натрия, сульфата аммония и их сочетания. For example, the nicotine source may contain an electrolyte-forming compound selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium oxide, barium oxide, potassium chloride, sodium chloride, sodium carbonate, sodium citrate, ammonium sulfate, and combinations thereof.
В некоторых вариантах осуществления источник никотина может содержать водный раствор никотина, никотиновое основание, никотиновую соль или производное никотина и образующее электролит соединение. In some embodiments, the nicotine source may comprise an aqueous nicotine solution, a nicotine base, a nicotine salt or nicotine derivative, and an electrolyte-forming compound.
В качестве альтернативы или дополнительно, источник никотина может дополнительно содержать другие компоненты, включая, но без ограничения, натуральные ароматизаторы, искусственные ароматизаторы и антиоксиданты. Alternatively or additionally, the nicotine source may additionally contain other components including, but not limited to, natural flavors, artificial flavors, and antioxidants.
Источник никотина может содержать сорбционный элемент и никотин, сорбированный на этом сорбционном элементе. The source of nicotine may contain a sorption element and nicotine adsorbed on this sorption element.
Сорбционный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала или комбинации материалов. Например, сорбционный элемент может содержать одно или более из следующего: стекло, целлюлозу, керамику, нержавеющую сталь, алюминий, полиэтилен (PE), полипропилен, полиэтилентерефталат (PET), поли(циклогександиметилентерефталат) (PCT), полибутилентерефталат (PBT), политетрафторэтилен (PTFE), вспененный политетрафторэтилен (ePTFE) и BAREX®. The sorption element may be made from any suitable material or combination of materials. For example, the sorption element may contain one or more of the following: glass, cellulose, ceramic, stainless steel, aluminum, polyethylene (PE), polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), poly(cyclohexanedimethylene terephthalate) (PCT), polybutylene terephthalate (PBT), polytetrafluoroethylene ( PTFE), expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) and BAREX®.
Сорбционный элемент может представлять собой пористый сорбционный элемент. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористый сорбционный элемент, содержащий один или более материалов, выбранных из группы, состоящей из пористых пластмассовых материалов, пористых полимерных волокон и пористых стеклянных волокон. The sorption element may be a porous sorption element. For example, the sorption element may be a porous sorption element containing one or more materials selected from the group consisting of porous plastic materials, porous polymer fibers and porous glass fibers.
Сорбционный элемент предпочтительно является химически инертным по отношению к никотину. Сорбционный элемент может иметь любые подходящие размеры и форму. The sorption element is preferably chemically inert with respect to nicotine. The sorption element may be of any suitable size and shape.
Предпочтительно, источник кислоты представляет собой источник молочной кислоты. Источник молочной кислоты может содержать сорбционный элемент и сорбированную на этом сорбционном элементе молочную кислоту. Preferably, the acid source is a lactic acid source. The lactic acid source may contain a sorption element and lactic acid adsorbed on this sorption element.
Сорбционный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала или комбинации материалов, например из тех, которые перечислены выше. The sorption element may be made from any suitable material or combination of materials, such as those listed above.
Сорбционный элемент предпочтительно химически инертен по отношению к молочной кислоте. Сорбционный элемент может иметь любые подходящие размеры и форму. The sorption element is preferably chemically inert towards lactic acid. The sorption element may be of any suitable size and shape.
В некоторых вариантах осуществления сорбционный элемент может представлять собой по существу цилиндрическую заглушку. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористую по существу цилиндрическую заглушку. В других вариантах осуществления сорбционный элемент может представлять собой по существу цилиндрическую полую трубку. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористую по существу цилиндрическую полую трубку. In some embodiments, the implementation of the sorption element may be essentially a cylindrical plug. For example, the sorption element may be a porous, substantially cylindrical plug. In other embodiments, the implementation of the sorption element may be essentially a cylindrical hollow tube. For example, the sorption element may be a porous substantially cylindrical hollow tube.
В других вариантах осуществления сорбционный элемент может представлять собой по существу параллелепипедную заглушку. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористую по существу параллелепипедную заглушку. Поперечное сечение заглушки может иметь по существу квадратную или прямоугольную форму. В других вариантах осуществления сорбционный элемент может представлять собой по существу параллелепипедный полый трубчатый элемент. Например, сорбционный элемент может представлять собой пористый по существу параллелепипедный трубчатый элемент с прямоугольным поперечным сечением. In other embodiments, the implementation of the sorption element may be essentially a parallelepiped plug. For example, the sorption element may be a porous, essentially parallelepiped plug. The cross section of the plug may be substantially square or rectangular. In other embodiments, the implementation of the sorption element may be essentially a parallelepiped hollow tubular element. For example, the sorption element may be a porous substantially parallelepiped tubular element with a rectangular cross section.
Размер, форма и состав сорбционного элемента могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить возможность сорбции требуемого количества молочной кислоты на этом сорбционном элементе. Сорбционный элемент предпочтительно действует как резервуар для молочной кислоты. The size, shape and composition of the sorption element can be chosen so as to allow the sorption of the required amount of lactic acid on this sorption element. The sorption element preferably acts as a reservoir for lactic acid.
Предпочтительно, узел картриджа выполнен таким образом, что балансировка и регулирование стехиометрии реакции между паром никотина и паром молочной кислоты осуществляются с использованием соотношения объемных расходов воздуха через первое отделение и второе отделение. Более конкретно, отношение объемного расхода воздуха через первое отделение к объемному расходу воздуха через второе отделение предпочтительно регулируется путем изменения одного или обоих из количества и размеров впускных отверстий для воздуха, сообщающихся с первым отделением, относительно количества и размеров впускных отверстий для воздуха, сообщающихся с вторым отделением. Preferably, the cartridge assembly is configured such that balancing and controlling the stoichiometry of the reaction between the nicotine vapor and the lactic acid vapor is carried out using the ratio of the air volume flow rates through the first compartment and the second compartment. More specifically, the ratio of the air volume flow through the first compartment to the air volume flow through the second compartment is preferably controlled by changing one or both of the number and size of the air inlets communicating with the first compartment relative to the number and sizes of the air inlets communicating with the second. department.
В предпочтительных вариантах осуществления отношение объемного расхода воздуха через первое отделение к объемному расходу воздуха через второе отделение регулируется путем задания разного количества впускных отверстий для воздуха одинакового размера, сообщающихся с первым отделением и вторым отделением соответственно. In preferred embodiments, the ratio of air volume flow through the first compartment to air volume flow through the second compartment is controlled by setting a different number of air inlets of the same size communicating with the first compartment and the second compartment, respectively.
В целом, в узлах картриджа согласно настоящему изобретению впускные отверстия для воздуха на входе и выходе первого отделения и второго отделения образованы каналом или каналами, проходящими через прокалывающие корпусы прокалывающих элементов. Таким образом, с целью достижения требуемой стехиометрии 1:1 между никотином и молочной кислотой, в предпочтительных вариантах осуществления узлов картриджа согласно настоящему изобретению третий и четвертый прокалывающие корпусы (то есть корпусы, функционально соединенные с отделением, вмещающим источник молочной кислоты) предпочтительно содержат в два раза больше каналов, чем первый и третий прокалывающие корпусы (то есть корпусы, функционально соединенные с отделением, вмещающим источник никотина). В особо предпочтительном варианте осуществления каждый из первого и третьего прокалывающих корпусов содержит два канала, и каждый из второго и четвертого прокалывающих корпусов содержат четыре канала. In general, in the cartridge assemblies of the present invention, the air inlets and outlets of the first compartment and the second compartment are formed by a channel or channels passing through the piercing bodies of the piercing elements. Thus, in order to achieve the desired 1:1 stoichiometry between nicotine and lactic acid, in preferred embodiments of the cartridge assemblies of the present invention, the third and fourth piercing bodies (i.e., the bodies operatively connected to the lactic acid source housing compartment) are preferably comprised of two times more channels than the first and third piercing bodies (ie, bodies operably connected to the compartment containing the nicotine source). In a particularly preferred embodiment, each of the first and third piercing bodies contains two channels, and each of the second and fourth piercing bodies contain four channels.
В тех вариантах осуществления, которые содержат мундштук, как описано выше, этот мундштук предпочтительно содержит мундштучную камеру, расположенную дальше по потоку относительно расположенной раньше по потоку мундштучной торцевой стенки и сообщающуюся по текучей среде с мундштучным впускным отверстием для воздуха. Кроме того, мундштук предпочтительно также содержит мундштучное выпускное отверстие для воздуха на расположенном дальше по потоку конце мундштучной камеры. In those embodiments that include a mouthpiece as described above, the mouthpiece preferably comprises a mouthpiece chamber located downstream of the upstream mouthpiece end wall and in fluid communication with the mouthpiece air inlet. In addition, the mouthpiece preferably also includes a mouthpiece air outlet at the downstream end of the mouthpiece chamber.
В таких вариантах осуществления мундштук предпочтительно также содержит вентиляционное впускное отверстие для воздуха, обеспечивающее сообщение по текучей среде между областью снаружи мундштука и мундштучной камерой и находящееся между расположенной раньше по потоку мундштучной торцевой стенкой и расположенным дальше по потоку концом мундштучной камеры. In such embodiments, the mouthpiece preferably also includes an air vent inlet providing fluid communication between the outside of the mouthpiece and the mouthpiece chamber and located between the upstream mouthpiece end wall and the downstream end of the mouthpiece chamber.
Кроме того, если узел картриджа содержит мундштук, то этот мундштук может содержать фильтр. Фильтр может иметь низкую эффективность фильтрации частиц или очень низкую эффективность фильтрации частиц. In addition, if the cartridge assembly contains a mouthpiece, then this mouthpiece may contain a filter. The filter may have a low particle filtration efficiency or a very low particle filtration efficiency.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления узел картриджа также содержит третье отделение, предназначенное для размещения нагревательного элемента генерирующего аэрозоль устройства и расположенное между первым отделением и вторым отделением, причем расположенная раньше по потоку торцевая стенка кожуха содержит отверстие, выровненное с третьим отделением при нахождении картриджа во втором положении. In some preferred embodiments, the cartridge assembly also includes a third compartment for accommodating the heating element of the aerosol-generating device and located between the first compartment and the second compartment, the upstream end wall of the casing having an opening aligned with the third compartment when the cartridge is in the second position. .
Благодаря нагреву источника никотина и источника молочной кислоты до температуры, превышающей температуру окружающей среды, с использованием одного нагревателя, обеспечивается возможность регулирования количества пара никотина и пара молочной кислоты, выделяющихся из источника никотина и источника молочной кислоты соответственно. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности пропорционального регулирования и балансировки концентраций паров никотина и молочной кислоты для достижения эффективной стехиометрии реакции. В результате обеспечивается преимущество, состоящее в повышении эффективность образования аэрозоля и стабильности доставки никотина пользователю. Кроме того, таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в снижении риска нежелательной доставки пользователю избыточного реагента, то есть непрореагировавшего пара никотина или непрореагировавшего пара молочной кислоты. By heating the nicotine source and the lactic acid source to a temperature higher than the ambient temperature using one heater, it is possible to control the amount of nicotine vapor and lactic acid vapor emitted from the nicotine source and the lactic acid source, respectively. This provides the advantage of being able to proportionally control and balance the concentrations of nicotine vapor and lactic acid to achieve an effective reaction stoichiometry. As a result, the advantage of improving the aerosol generation efficiency and the stability of nicotine delivery to the user is provided. In addition, this provides the advantage of reducing the risk of undesirably delivering excess reactant, ie unreacted nicotine vapour, or unreacted lactic acid vapour, to the user.
Предпочтительно, нагревательный элемент выполнен в виде токоприемника (сусцептора), расположенного между первым отделением и вторым отделением. Это обеспечивает возможность осуществления нагрева образующих аэрозоль компонентов в узле картриджа бесконтактным способом с помощью индукционного нагрева. Preferably, the heating element is in the form of a current collector (susceptor) located between the first compartment and the second compartment. This allows heating of the aerosol-forming components in the cartridge assembly in a non-contact manner using induction heating.
С этой целью один такой узел картриджа согласно настоящему изобретению используют в генерирующем аэрозоль устройстве, содержащем индукционный источник, выполненный с возможностью создания переменного электромагнитного поля, которое индуцирует в материале токоприемника вихревые токи, вызывающие нагрев. To this end, one such cartridge assembly according to the present invention is used in an aerosol generating device comprising an induction source configured to generate an alternating electromagnetic field that induces eddy currents in the current collector material to cause heating.
Токоприемник расположен в тепловой близости к образующим аэрозоль компонентам в отделениях узла картриджа. Нагретый токоприемник, в свою очередь, нагревает образующие аэрозоль компоненты для выделения летучих соединений и образования аэрозоля. The current collector is located in thermal proximity to the aerosol forming components in the compartments of the cartridge assembly. The heated current collector in turn heats the aerosol-forming components to release volatile compounds and form an aerosol.
Токоприемник содержит первый токоприемный материал и второй токоприемный материал, причем первый токоприемный материал расположен в непосредственном физическом контакте со вторым токоприемным материалом. Второй токоприемный материал предпочтительно имеет температуру Кюри ниже 500 градусов по Цельсию. Первый токоприемный материал предпочтительно используется, главным образом, для нагрева токоприемника при размещении токоприемника в переменном электромагнитном поле. Может использоваться любой подходящий материал. Например, первый токоприемный материал может представлять собой алюминий, или он может представлять собой черный металл, такой как нержавеющая сталь. Второй токоприемный материал предпочтительно используется, главным образом, для указания на то, что токоприемник достиг конкретной температуры, и эта температура представляет собой температуру Кюри второго токоприемного материала. Температура Кюри второго токоприемного материала может использоваться для регулирования температуры всего токоприемника во время работы. Таким образом, температура Кюри второго токоприемного материала должна быть ниже температуры воспламенения образующего аэрозоль субстрата. Подходящие материалы для второго токоприемного материала могут включать никель и определенные сплавы никеля. The current collector comprises a first current collector material and a second current collector material, the first current collector material being in direct physical contact with the second current collector material. The second current collector material preferably has a Curie temperature below 500 degrees Celsius. The first current collector material is preferably used primarily for heating the current collector when the current collector is placed in an alternating electromagnetic field. Any suitable material may be used. For example, the first current collector material may be aluminum, or it may be a ferrous metal such as stainless steel. The second current collector material is preferably used primarily to indicate that the current collector has reached a particular temperature, and that temperature is the Curie temperature of the second current collector material. The Curie temperature of the second current collector material can be used to control the temperature of the entire current collector during operation. Thus, the Curie temperature of the second current collector material must be below the ignition temperature of the aerosol-forming substrate. Suitable materials for the second current collector material may include nickel and certain nickel alloys.
Настоящее изобретение будет далее дополнительно описано со ссылкой на чертежи на нижеследующих фигурах, на которых:The present invention will be further described with reference to the drawings in the following figures, in which:
на Фиг. 1 показан покомпонентный вид в перспективе узла картриджа согласно настоящему изобретению;in FIG. 1 is an exploded perspective view of a cartridge assembly according to the present invention;
на Фиг. 2 показан вид сбоку в разрезе узла картриджа по Фиг. 1 с прокалывающими элементами в их соответствующих первых, убранных положениях; in FIG. 2 is a sectional side view of the cartridge assembly of FIG. 1 with the piercing elements in their respective first, retracted positions;
на Фиг. 3 показан еще один вид сбоку в разрезе узла картриджа по Фиг. 1 и 2 с прокалывающими элементами в их соответствующих вторых положениях (активированный картридж); in FIG. 3 shows another side sectional view of the cartridge assembly of FIG. 1 and 2 with the piercing elements in their respective second positions (activated cartridge);
на Фиг. 4 показан схематический вид в разрезе узла картриджа в плоскости А-А по Фиг. 3; и in FIG. 4 is a schematic sectional view of the cartridge assembly in plane A-A of FIG. 3; And
на Фиг. 5 показан схематический вид в разрезе генерирующего аэрозоль устройства, содержащего узел картриджа по Фиг. 1-4. in FIG. 5 is a schematic sectional view of an aerosol generating device comprising the cartridge assembly of FIG. 1-4.
Узел 10 картриджа по Фиг. 1, 2 и 3 содержит по существу цилиндрический картридж 12, выполненный с возможностью приема паров от сорбционных элементов 14, 16 в соответствующие первое и второе отделения 18, 20. Первый сорбционный элемент 14 пропитан источником никотина, в то время как второй сорбционный элемент 16 пропитан источником молочной кислоты. Оба отделения 18, 20 уплотнены на их концах с помощью первой хрупкой перегородки 22, обеспеченной на расположенном раньше по потоку конце 24 картриджа 12, и второй хрупкой перегородки 26, обеспеченной на расположенном дальше по потоку конце 28 картриджа 12. The
Кроме того, узел 10 картриджа содержит расположенный раньше по потоку оболочечный элемент 30 и расположенный дальше по потоку оболочечный элемент 32. Расположенный раньше по потоку оболочечный элемент 30 и расположенный дальше по потоку оболочечный элемент 32 выполнены с возможностью установки на картридже 12. Каждый из оболочечных элементов 30, 32 содержит трубчатый корпус, выполненный с возможностью частичного размещения в нем картриджа 12. Более конкретно, в варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, 2 и 3, каждый из трубчатых корпусов оболочечных элементов 30, 32 имеет такую длину, чтобы обеспечить возможность вмещения 50 процентов длины картриджа. In addition, the
Оболочечные элементы 30, 32 содержат удерживающие элементы, выполненные с возможностью установки с защелкиванием в соответствующих пазах или канавках в боковой стенке картриджа 12. Более конкретно, боковая стенка картриджа содержит две пары 34, 36 пазов или канавок, так что каждый из оболочечных элементов 30, 32 имеет возможность установки с защелкиванием на картридже в первом положении (см. Фиг. 2), в котором оболочечные элементы 30, 32 расположены на расстоянии друг от друга, и во втором положении (см. Фиг. 3), в котором оболочечные элементы по существу примыкают друг к другу. Таким образом, оболочечные элементы 30, 32 выполнены с возможностью перемещения в продольном направлении из первого положения во второе положение. The
Расположенный раньше по потоку оболочечный элемент 30 содержит первый прокалывающий элемент 38, выполненный с возможностью пробивания первой хрупкой перегородки 22. Первый прокалывающий элемент 38 содержит первый прокалывающий корпус 40 и второй прокалывающий корпус 42. Первый прокалывающий элемент 38 выполнен с возможностью перемещения в качестве части расположенного раньше по потоку оболочечного элемента 28 из первого положения во второе положение. При нахождении в первом положении (см. Фиг. 2) первый прокалывающий элемент 38 убран от плоскости первой хрупкой перегородки 22. При нахождении во втором положении (см. Фиг. 3) первый и второй прокалывающие корпусы 40, 42 первого прокалывающего элемента 38 проходят в первое и второе отделения 18, 20 соответственно. The
Площадь поперечного сечения каждого из первого и второго прокалывающих корпусов 40, 42 составляет 90 процентов от площади поперечного сечения соответствующего отделения 18 или 20. The cross-sectional area of each of the first and second piercing
Кроме того, первый прокалывающий элемент 38 содержит два канала 381, 382 (см. Фиг. 4), проходящих параллельно продольной оси картриджа через первый прокалывающий корпус 40, и четыре канала 383, 384, 385, 386, проходящих параллельно продольной оси картриджа через второй прокалывающий корпус 42. Такие каналы имеют соответствующие впускные отверстия и выпускные отверстия. In addition, the first piercing
Таким образом, при нахождении первого и второго прокалывающих элементов 40, 42 во втором положении (см. Фиг. 3), первое и второе отделения 18, 20 независимо сообщаются по текучей среде с впускными отверстиями и выпускными отверстиями каналов, проходящих через их соответствующие прокалывающие корпусы 40, 42. Thus, with the first and second piercing
Расположенный дальше по потоку оболочечный элемент 32 содержит второй прокалывающий элемент 44, выполненный с возможностью пробивания второй хрупкой перегородки 26. Второй прокалывающий элемент 44 содержит третий прокалывающий корпус 46 и четвертый прокалывающий корпус 48. Второй прокалывающий элемент 44 выполнен с возможностью перемещения в качестве части расположенного дальше по потоку оболочечного элемента 32 из первого положения во второе положение. При нахождении в первом положении (см. Фиг. 2) второй прокалывающий элемент 44 убран от плоскости второй хрупкой перегородки 26. При нахождении во втором положении (см. Фиг. 3) третий и четвертый прокалывающие корпусы 46, 48 второго прокалывающего элемента 44 проходят в первое и второе отделения 18, 20 соответственно. The
Площадь поперечного сечения каждого из третьего и четвертого прокалывающих корпусов 46, 48 составляет 90 процентов от площади поперечного сечения соответствующего отделения 18 или 20. The cross-sectional area of each of the third and fourth piercing
Кроме того, второй прокалывающий элемент 44 содержит два канала, проходящих параллельно продольной оси картриджа через третий прокалывающий корпус 46, и четыре канала, проходящих параллельно продольной оси картриджа через второй прокалывающий корпус 48. Такие каналы имеют соответствующие впускные отверстия и выпускные отверстия. In addition, the second piercing
Таким образом, при нахождении третьего и четвертого прокалывающих элементов 46, 48 во втором положении (см. Фиг. 3), первое и второе отделения 18, 20 независимо сообщаются по текучей среде с впускными отверстиями и выпускными отверстиями каналов, проходящих через их соответствующие прокалывающие элементы 46, 48. Thus, with the third and fourth piercing
Узел 10 картриджа также содержит мундштук 50, съемно прикрепленный к расположенному дальше по потоку концу расположенного дальше по потоку оболочечного элемента 32. Таким образом, мундштук 50 выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси картриджа 12 вместе с первым прокалывающим элементом 38. Мундштук 50 содержит расположенную раньше по потоку мундштучную торцевую стенку 52 и мундштучное впускное отверстие 54 для воздуха в расположенной раньше по потоку мундштучной торцевой стенке 52. Мундштучное впускное отверстие 54 для воздуха сообщается по текучей среде с впускным отверстием и выпускным отверстием каналов первого прокалывающего элемента 38. The
Кроме того, мундштук 50 содержит мундштучную камеру 56, расположенную дальше по потоку относительно расположенной раньше по потоку мундштучной торцевой стенки 52 и сообщающуюся по текучей среде с мундштучным впускным отверстием 54 для воздуха. Мундштук 50 также содержит мундштучное выпускное отверстие 58 для воздуха на расположенном дальше по потоку конце 60 мундштучной камеры 56. In addition, the
В варианте осуществления, показанном на фигурах, мундштук 50 также содержит вентиляционное впускное отверстие 62 для воздуха, обеспечивающее сообщение по текучей среде между областью снаружи мундштука 50 и камерой 56 мундштука. Более конкретно, вентиляционное впускное отверстие 62 для воздуха находится между расположенной раньше по потоку мундштучной торцевой стенкой 52 и расположенным дальше по потоку концом 60 мундштучной камеры 56. In the embodiment shown in the figures, the
Для использования узла 10 картриджа в генерирующем аэрозоль устройстве, потребитель активирует картридж путем перемещения прокалывающих элементов 38, 44 из первого положения во второе положение, так что хрупкие перегородки 22, 26 пробиваются и отделения 18, 20 оказываются в состоянии сообщения по текучей среде с мундштуком и внешней средой. To use the
Как схематически показано на Фиг. 5, генерирующее аэрозоль устройство 100 содержит кожух 102, содержащий по существу цилиндрическую полость 104, в которой частично размещается узел 10 картриджа 10. Как показано на Фиг. 4, длина полости 104 меньше, чем длина узла 10 картриджа, так что при вставке узла 10 картриджа в генерирующее аэрозоль устройство 100 по меньшей мере мундштук 50 выступает из полости 104. As shown schematically in FIG. 5, the
Генерирующее аэрозоль устройство 100 содержит нагревательные средства, выполненные с возможностью нагрева отделений 18, 20 узла картриджа. В варианте осуществления, схематически показанном на Фиг. 4, генерирующее аэрозоль устройство 100 содержит нагреватель 106, расположенный по центру внутри полости 104 и проходящий вдоль главной оси указанной полости. Нагреватель представляет собой удлиненный электрический нагревательный элемент в виде нагревательного лезвия. Генерирующее аэрозоль устройство также содержит источник 108 питания в виде батареи и контроллер (не показан), содержащий электронную схему, которая соединена с источником 108 питания и с нагревателем 106. The
Как показано на Фиг. 4, нагреватель размещен в полости 110 узла 10 картриджа и проходит по центру между отделениями 18, 20. После вставки узла картриджа в генерирующее аэрозоль устройство 100 и активации, как описано выше, нагреватель 106 нагревает источник никотина и источник молочной кислоты в картридже 12 до по существу одинаковой температуры, составляющей 100 градусов по Цельсию. As shown in FIG. 4, a heater is housed within
Во время использования потребитель осуществляет затяжку на мундштуке 50 узла 10 картриджа для втягивания воздуха через картридж 12. При прохождении втягиваемого воздуха через картридж 12, пар никотина выделяется из источника никотина в первом отделении 18, а пар молочной кислоты выделяется из источника молочной кислоты во втором отделении 20. Пар никотина вступает в реакцию с паром молочной кислоты в газовой фазе с образованием солевых частиц лактата никотина, которые доставляются потребителю через мундштучную камеру 56 и мундштучное выпускное отверстие 58 для воздуха. During use, the consumer puffs on the
Claims (28)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18176148.7 | 2018-06-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020140005A RU2020140005A (en) | 2022-07-11 |
| RU2793852C2 true RU2793852C2 (en) | 2023-04-07 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016038357A1 (en) * | 2014-09-08 | 2016-03-17 | Eulysis Uk Limited | Container and closure |
| RU2597531C2 (en) * | 2012-04-26 | 2016-09-10 | Фонтем Холдингз 1 Б.В. | Electronic cigarette with sealed cartridge |
| WO2017102633A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Jt International Sa | An aerosol generating device |
| RU2651452C1 (en) * | 2015-12-22 | 2018-04-19 | Филип Моррис Продактс С.А. | Cartridge for aerosol-generating system and aerosol generating system comprising a cartridge |
| RU2654192C1 (en) * | 2014-06-24 | 2018-05-16 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating system for the delivery of nicotine salt particles |
| RU2654999C2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-05-23 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating system having piercing element |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2597531C2 (en) * | 2012-04-26 | 2016-09-10 | Фонтем Холдингз 1 Б.В. | Electronic cigarette with sealed cartridge |
| RU2654999C2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-05-23 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating system having piercing element |
| RU2654192C1 (en) * | 2014-06-24 | 2018-05-16 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating system for the delivery of nicotine salt particles |
| WO2016038357A1 (en) * | 2014-09-08 | 2016-03-17 | Eulysis Uk Limited | Container and closure |
| WO2017102633A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Jt International Sa | An aerosol generating device |
| RU2651452C1 (en) * | 2015-12-22 | 2018-04-19 | Филип Моррис Продактс С.А. | Cartridge for aerosol-generating system and aerosol generating system comprising a cartridge |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2654192C1 (en) | Aerosol generating system for the delivery of nicotine salt particles | |
| RU2717637C2 (en) | Cartridge assembly for aerosol generating system and aerosol generating system comprising cartridge assembly | |
| RU2704890C2 (en) | Aerosol-generating system and aerosol-generating article for use in such system | |
| KR20200016223A (en) | Adaptive Aerosol Generation System | |
| JP2024026337A (en) | Cartridge assembly with activating piercing members for aerosol-generating system | |
| JP2018527888A (en) | Aerosol generating system and aerosol generating article for use in the system | |
| JP2019506139A (en) | Aerosol generation system cartridge and aerosol generation system including cartridge | |
| JP2019505176A (en) | Aerosol generation system cartridge and aerosol generation system including cartridge | |
| CN112261883B (en) | Aerosol generating system with enhanced aerosol delivery | |
| RU2793852C2 (en) | Cartridge assembly with activated piercing element for aerosol generating system and aerosol generating system | |
| CN112203535B (en) | Activatable and reclosable cartridge assembly for aerosol-generating systems | |
| RU2783278C2 (en) | Cartridge node for aerosol generating system, made with possibility of activation and reclosing |