RU2824110C2 - Inductively coupled heater - Google Patents
Inductively coupled heater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2824110C2 RU2824110C2 RU2023129104A RU2023129104A RU2824110C2 RU 2824110 C2 RU2824110 C2 RU 2824110C2 RU 2023129104 A RU2023129104 A RU 2023129104A RU 2023129104 A RU2023129104 A RU 2023129104A RU 2824110 C2 RU2824110 C2 RU 2824110C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol
- generating device
- aerosol generating
- secondary coil
- mouthpiece
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 183
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 147
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 22
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000008275 solid aerosol Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 32
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 31
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 19
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 19
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 10
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 7
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 5
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003797 alkaloid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 description 3
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 description 3
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000061408 Eugenia caryophyllata Species 0.000 description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 235000016639 Syzygium aromaticum Nutrition 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 2
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 iron-manganese-aluminum Chemical compound 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YAPQBXQYLJRXSA-UHFFFAOYSA-N theobromine Chemical compound CN1C(=O)NC(=O)C2=C1N=CN2C YAPQBXQYLJRXSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 229930003347 Atropine Natural products 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- RKUNBYITZUJHSG-UHFFFAOYSA-N Hyosciamin-hydrochlorid Natural products CN1C(C2)CCC1CC2OC(=O)C(CO)C1=CC=CC=C1 RKUNBYITZUJHSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000012387 aerosolization Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- RKUNBYITZUJHSG-SPUOUPEWSA-N atropine Chemical compound O([C@H]1C[C@H]2CC[C@@H](C1)N2C)C(=O)C(CO)C1=CC=CC=C1 RKUNBYITZUJHSG-SPUOUPEWSA-N 0.000 description 1
- 229960000396 atropine Drugs 0.000 description 1
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 description 1
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910021343 molybdenum disilicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229960004559 theobromine Drugs 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 1
- JFJZZMVDLULRGK-URLMMPGGSA-O tubocurarine Chemical compound C([C@H]1[N+](C)(C)CCC=2C=C(C(=C(OC3=CC=C(C=C3)C[C@H]3C=4C=C(C(=CC=4CCN3C)OC)O3)C=21)O)OC)C1=CC=C(O)C3=C1 JFJZZMVDLULRGK-URLMMPGGSA-O 0.000 description 1
- 229960001844 tubocurarine Drugs 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль. Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к способу образования аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль.The present invention relates to an aerosol generating device. The present invention further relates to an aerosol generating system comprising an aerosol generating device and an aerosol generating article. The present invention also relates to a method for forming an aerosol in an aerosol generating device.
Известно обеспечение устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, содержащийся в изделии, генерирующем аэрозоль, без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может форму, подходящую для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня. Нагревательный элемент может быть расположен в нагревательной камере или вокруг нее для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после того как изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.It is known to provide an aerosol generating device for generating an inhalable vapor. Such devices can heat an aerosol-forming substrate contained in an aerosol-generating article without burning the aerosol-forming substrate. The aerosol-generating article can be of a shape suitable for inserting the aerosol-generating article into a heating chamber of the aerosol-generating device. For example, the aerosol-generating article can have a rod shape. A heating element can be located in or around the heating chamber for heating the aerosol-forming substrate after the aerosol-generating article is inserted into the heating chamber of the aerosol-generating device.
Известно, что были предложены модульные устройства, генерирующие аэрозоль, содержащие два или более подблоков, выполненных с возможностью разъемного крепления друг к другу. Могут быть предусмотрены электрические соединители для электрического соединения источника питания внутри одного подблока с устройством, потребляющим электрическую энергию, в другом подблоке в собранном состоянии.It is known that modular aerosol generating devices have been proposed, comprising two or more sub-blocks, made with the possibility of detachable attachment to each other. Electrical connectors may be provided for electrically connecting a power source inside one sub-block with a device consuming electrical energy in another sub-block in an assembled state.
Электрические соединители часто содержат чувствительные соединительные поверхности, например, металлические поверхности, которые приводятся в тесный физический контакт для установления электрического соединения. Такие процессы как поверхностное окисление или отложение жидкостей или твердых частиц могут приводить к снижению проводимости металлической поверхности. Это может негативно влиять на электрическое соединение.Electrical connectors often contain sensitive connection surfaces, such as metal surfaces that are brought into close physical contact to establish an electrical connection. Processes such as surface oxidation or the deposition of liquids or solids can reduce the conductivity of the metal surface. This can negatively affect the electrical connection.
Эти эффекты могут быть особенно серьезными в системе, генерирующей аэрозоль, в которой субстрат, образующий аэрозоль, нагревается, но не сжигается. Тепло и влага, образующиеся во время аэрозолизации, могут ускорять поверхностное окисление соединительной поверхности. Частицы субстрата, образующего аэрозоль, могут самопроизвольно накапливаться на соединительной поверхности.These effects can be particularly severe in an aerosol generating system in which the aerosol-forming substrate is heated but not combusted. Heat and moisture generated during aerosolization can accelerate surface oxidation of the bonding surface. Particles of the aerosol-forming substrate can spontaneously accumulate on the bonding surface.
Электрические соединители часто содержат границы материалов между проводящими и непроводящими материалами, например, металлической поверхностью, смежной с пластиковой поверхностью. Границы материалов могут сопровождаться пустотами или неровностями поверхности. Влага может самопроизвольно поступать внутрь устройства через пустоты. Материал в форме частиц может самопроизвольно адгезироваться на неровностях поверхности.Electrical connectors often contain material boundaries between conductive and non-conductive materials, such as a metal surface adjacent to a plastic surface. The material boundaries may be accompanied by voids or surface irregularities. Moisture may spontaneously enter the device through the voids. Particulate material may spontaneously adhere to the surface irregularities.
Для электрических соединителей часто требуется точное выравнивание противоположных проводящих поверхностей деталей, подлежащих соединению.Electrical connectors often require precise alignment of the opposing conductive surfaces of the parts to be connected.
Было бы желательно предложить модульное устройство, генерирующее аэрозоль, с долговечными электрическими соединителями. Было бы желательно предложить устройство, генерирующее аэрозоль, со стабильно функционирующим электрическим соединением между подблоками. Было бы желательно предложить устройство, генерирующее аэрозоль, которое дает возможность легко реализуемого соединения и отсоединения подблоков. Было бы желательно предложить устройство, генерирующее аэрозоль, которое легко чистить.It would be desirable to provide a modular aerosol generating device with durable electrical connectors. It would be desirable to provide an aerosol generating device with a stable functioning electrical connection between sub-units. It would be desirable to provide an aerosol generating device that allows for easy connection and disconnection of sub-units. It would be desirable to provide an aerosol generating device that is easy to clean.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать основную часть, содержащую первичную катушку и средство подачи питания. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштук, содержащий вторичную катушку и нагревательный элемент, предпочтительно резистивный нагревательный элемент. Мундштук может быть выполнен с возможностью разъемного соединения с основной частью. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено таким образом, что первичная катушка и вторичная катушка индукционно связаны, когда мундштук соединен с основной частью.According to one embodiment of the present invention, an aerosol generating device is proposed. The aerosol generating device may comprise a main part comprising a primary coil and a power supply means. The aerosol generating device may comprise a mouthpiece comprising a secondary coil and a heating element, preferably a resistive heating element. The mouthpiece may be designed with the possibility of a detachable connection to the main part. The aerosol generating device may be designed in such a way that the primary coil and the secondary coil are inductively coupled when the mouthpiece is connected to the main part.
Согласно одному из вариантой осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее основную часть. Основная часть содержит первичную катушку и средство подачи питания. Устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит мундштук. Мундштук содержит вторичную катушку и резистивный нагревательный элемент. Мундштук выполнен с возможностью разъемного соединения с основной частью. Устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено таким образом, что первичная катушка и вторичная катушка индукционно связаны, когда мундштук соединен с основной частью.According to one embodiment of the present invention, an aerosol generating device is proposed, comprising a main part. The main part comprises a primary coil and a power supply means. The aerosol generating device additionally comprises a mouthpiece. The mouthpiece comprises a secondary coil and a resistive heating element. The mouthpiece is designed with the possibility of a detachable connection with the main part. The aerosol generating device is designed in such a way that the primary coil and the secondary coil are inductively coupled when the mouthpiece is connected to the main part.
Индукционная связь первичной катушки в основной части и вторичной катушки в мундштуке может позволить исключить потребность в электрических соединителях с чувствительными соединительными поверхностями, например, металлическими поверхностями, для соединения мундштука и основной части. За счет индукционной связи первичной катушки в основной части и вторичной катушки в мундштуке можно получить устройство, генерирующее аэрозоль, с долговечными эклектическими соединителями. Это модульное устройство, генерирующее аэрозоль, может обеспечивать возможность стабильно функционирующего электрического соединения между подблоками. Например, первичная катушка может быть заключена в пластиковый кожух основной детали, а вторичная катушка может быть заключена в пластиковый кожух мундштука, таким образом, что отсутствует необходимость в открытых сторонах металлических соединителей.Inductive coupling of the primary coil in the main part and the secondary coil in the mouthpiece may eliminate the need for electrical connectors with sensitive connecting surfaces, such as metal surfaces, to connect the mouthpiece and the main part. By inductively coupling the primary coil in the main part and the secondary coil in the mouthpiece, it is possible to obtain an aerosol generating device with durable electrical connectors. This modular aerosol generating device can provide the ability to stably function electrical connection between subunits. For example, the primary coil can be enclosed in a plastic casing of the main part, and the secondary coil can be enclosed in a plastic casing of the mouthpiece, so that there is no need for open sides of metal connectors.
Индукционная связь может позволить избежать необходимости чистить открытые стороны металлических соединителей. Такое модульное устройство, генерирующее аэрозоль, может быть легко чистить. Индукционная связь модульного устройства, генерирующего аэрозоль, может обеспечивать возможность легко реализуемого соединения и отсоединения подблоков. Например, может отсутствовать необходимость точно выравнивать соответствующие металлические электрические соединители основной части и мундштука.Inductive coupling may eliminate the need to clean the exposed sides of the metal connectors. Such a modular aerosol generating device may be easy to clean. Inductive coupling of a modular aerosol generating device may allow for easy connection and disconnection of sub-units. For example, there may be no need to precisely align the corresponding metal electrical connectors of the main body and mouthpiece.
Электрическая энергия может передаваться индукционным путем от первичной катушки на вторичную катушку. Соответственно, первичная катушка может быть активной катушкой, а вторичная катушка может быть пассивной катушкой индукционной системы.Electrical energy can be transferred inductively from the primary coil to the secondary coil. Accordingly, the primary coil can be the active coil and the secondary coil can be the passive coil of the induction system.
Передача энергии по механизму индукционной связи основана на физическом принципе взаимоиндукции. Систему из активной спиральной катушки и пассивной спиральной катушки можно рассматривать фактически как два соленоида с воздушным сердечником. Магнитный поток, создаваемый в активной катушке, создает равную и противоположную электродвижущую силу (ЭДС) ε в пассивной катушке.The transfer of energy by the induction mechanism is based on the physical principle of mutual induction. The system of an active spiral coil and a passive spiral coil can be considered as two solenoids with an air core. The magnetic flux created in the active coil creates an equal and opposite electromotive force (EMF) ε in the passive coil.
В одном из вариантов осуществления активная катушка полностью коаксиально окружает пассивную катушку, обе катушки имеют одинаковое число витков и одинаковую длину в направлении, перпендикулярном диаметру витка. Кроме того, при допущении, что отсутствует рассеяние потока, и имеет место идеальная магнитная связь между двумя катушками, то можно считать, что поток в активной катушке равен потоку в пассивной катушке . Это показано в уравнении (1):In one embodiment, the active coil completely coaxially surrounds the passive coil, both coils have the same number of turns and the same length in the direction perpendicular to the turn diameter. Furthermore, assuming that there is no flux leakage and there is perfect magnetic coupling between the two coils, then the flux in the active coil can be considered to be equal to the flux in the passive coil This is shown in equation (1):
(1) (1)
Сила магнитного поля B в активной катушке задана уравнением:The strength of the magnetic field B in the active coil is given by the equation:
(2) (2)
- магнитная постоянная, I - электрический ток, N - число витков в катушке, и l - длина катушки. Тогда магнитный поток в активной катушке можно записать с использованием . A - площадь поперечного сечения катушки в направлении, перпендикулярном ее длине. При круглом поперечном сечении и радиусе витков, равном R: is the magnetic constant, I is the electric current, N is the number of turns in the coil, and l is the length of the coil. Then the magnetic flux in the active coil can be written using . A is the cross-sectional area of the coil in the direction perpendicular to its length. For a circular cross-section and a turn radius equal to R :
(3) (3)
Взаимоиндукция M представляет собой связанную индуктивность в двух катушках. При идеальной магнитной связи можно описать индуктивность, проходящую через пассивную катушку, следующим образом:The mutual inductance M is the coupled inductance in the two coils. With ideal magnetic coupling, the inductance passing through the passive coil can be described as follows:
(4) (4)
Тогда можно просто считать, что наведенная ЭДС ε в пассивной катушке равна:Then we can simply assume that the induced EMF ε in the passive coil is equal to:
(5) (5)
Очевидно, что это идеальная модель, и будут иметь место потери в системе, а наведенная ЭДС будет меньше расчетной. Потери можно приблизительно рассчитать с использованием линейного коэффициента полезного действия . Следовательно, конечное уравнение для наведенного напряжения в пассивной катушке можно записать с помощью комбинации уравнений 2, 3, 4 и 5.Obviously, this is an ideal model and there will be losses in the system and the induced EMF will be less than the calculated one. The losses can be roughly calculated using the linear efficiency coefficient . Therefore, the final equation for the induced voltage in the passive coil can be written using a combination of equations 2, 3, 4, and 5.
(6) (6)
Примерами размеров двух катушек являются радиус R витка, составляющий 5 миллиметров в активной катушке, радиус витка, составляющий 4 миллиметра в пассивной катушке, расположенной коаксиально внутри активной катушки, 15 витков N для каждой катушки и длина l, составляющая 10 миллиметров для обеих катушек. При использовании этих размеров и приняв линейный коэффициент полезного действия , равный 0,85, можно рассчитать отношение между ЭДС в пассивной катушке и скоростью изменения активного тока:Examples of the dimensions of the two coils are a turn radius R of 5 millimeters in the active coil, a turn radius of 4 millimeters in the passive coil located coaxially inside the active coil, 15 turns N for each coil, and a length l of 10 millimeters for both coils. Using these dimensions and assuming a linear efficiency , equal to 0.85, we can calculate the ratio between the EMF in the passive coil and the rate of change of the active current:
(7) (7)
Теперь, используя уравнение (7), можно исследовать требования к схемам системы.Now, using equation (7), the requirements for the system circuits can be investigated.
Исходя из порядка величины M, очевидно, что необходима высокая частота для наведения ЭДС, способной питать нагреватель при типичном значении, составляющем, например, около 4 ватт. При типичной величине тока «от пика до пика», составляющей, например, приблизительно 6 ампер в активной схеме, возможно построить основные равенстве схемы и построить график передачи энергии в пассивной части от частоты системы. Индуктивность рассеяния пассивной части можно рассчитать с использованием постоянной связи , которая является составляющей пассивной индуктивности, которая не связана с активной частью:From the order of magnitude of M , it is obvious that a high frequency is needed to induce an EMF capable of powering a heater at a typical value of, say, about 4 watts. With a typical peak-to-peak current of, say, about 6 amperes in the active circuit, it is possible to construct the basic equalities of the circuit and plot the energy transfer in the passive part against the frequency of the system. Leakage inductance the passive part can be calculated using the constant connection , which is a component of passive inductance that is not connected to the active part:
(8) (8)
Устройство будет должно компенсировать потери на индуктивность рассеяния в пассивной части. Согласно расчету с использованием уравнения (8), значение близко к 6⋅10-7 генри. При наличии простой базовой схемы в пассивной части, содержащей пассивную катушку и нагрузочный резистор, потери в пассивной части схемы составляют приблизительно 50% при желаемой рабочей мощности, равной 4 ватт.The device will have to compensate for the leakage inductance losses in the passive part. According to the calculation using equation (8), the value close to 6⋅10 -7 henry. With a simple basic circuit in the passive section containing a passive coil and a load resistor, the losses in the passive section of the circuit are approximately 50% at the desired operating power of 4 watts.
(9) (9)
Если параллельный компенсационный индуктор подключить через нагрузку, его можно откалибровать для устранения эффектов индуктивности рассеяния. При добавлении индуктора на 200 наногенри эффективность в пассивной части катушки в рабочей точке при 4 ватт составляет приблизительно 96%. Частота системы не обязательно должна быть более высокой для достижения такой же передаваемой мощности при использовании простой схемы, работающей при 20 кГц и компенсационной схемы при 57 кГц. Соответственно, может быть желательно разработать устройство с компенсационным индуктором на 200 наногенри и эксплуатировать его при частоте 57 кГц.If the parallel compensation inductor connected across a load, it can be calibrated to eliminate the effects of leakage inductance. With the addition of a 200 nanohenry inductor, the efficiency in the passive portion of the coil at the operating point at 4 watts is approximately 96%. The system frequency does not necessarily have to be higher to achieve the same power transfer using a simple circuit operating at 20 kHz and a compensation circuit at 57 kHz. Accordingly, it may be desirable to design a device with a 200 nanohenry compensation inductor and operate it at 57 kHz.
Первичная катушка может быть соединена проводным способом со средством подачи питания. Вторичная катушка может быть соединена проводным способом с резистивным нагревательным элементом. Первичная катушка и средство подачи питания могут образовывать часть первичной схемы с проводным монтажом, заключенной в основной части. Вторичная катушка и резистивный нагревательный элемент могут образовывать часть вторичной схемы с проводным монтажом, заключенной в мундштуке. Электрическая энергия может передаваться индукционным путем от первичной схемы с проводным монтажом вторичной схеме с проводным монтажом.The primary coil may be connected by a wire to the power supply means. The secondary coil may be connected by a wire to the resistive heating element. The primary coil and the power supply means may form part of a primary wired circuit contained in the main part. The secondary coil and the resistive heating element may form part of a secondary wired circuit contained in the mouthpiece. Electrical energy may be transmitted inductively from the primary wired circuit to the secondary wired circuit.
В некоторых вариантах осуществления только основная часть содержит средство подачи питания. Другими словами, в некоторых вариантах осуществления мундштук не содержит средство подачи питания.In some embodiments, only the main portion comprises a power supply means. In other words, in some embodiments, the mouthpiece does not comprise a power supply means.
В некоторых вариантах осуществления отсутствуют проводные соединения между основной частью и мундштуком. Другими словами, в некоторых вариантах осуществления единственное электрическое соединение между основной частью и мундштуком устанавливается посредством индукционной связи первичной катушки и вторичной катушки.In some embodiments, there are no wire connections between the main part and the mouthpiece. In other words, in some embodiments, the only electrical connection between the main part and the mouthpiece is established by inductive coupling of the primary coil and the secondary coil.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено таким образом, что электрическая энергия, передаваемая от первичной катушки на вторичную катушку посредством индукционной связи, используется для нагревания резистивного нагревательного элемента.The aerosol generating device may be designed such that electrical energy transmitted from the primary coil to the secondary coil by inductive coupling is used to heat the resistive heating element.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено таким образом, что электрическая энергия, используемая для нагревания резистивного нагревательного элемента, подается от вторичной катушки на резистивный нагревательный элемент посредством проводного соединения.The aerosol generating device may be designed such that electrical energy used to heat the resistive heating element is supplied from the secondary coil to the resistive heating element via a wire connection.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит средство подачи питания, выполненное с возможностью подачи питания на нагревательный элемент. Средство подачи питания предпочтительно содержит источник питания. Предпочтительно источник питания представляет собой батарею, такую как литий-ионная батарея. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может требовать перезарядки. Например, источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревателя в сборе.Preferably, the aerosol generating device comprises a power supply means configured to supply power to the heating element. The power supply means preferably comprises a power source. Preferably, the power source is a battery, such as a lithium-ion battery. In an alternative embodiment, the power source may be another type of charge storage device, such as a capacitor. The power source may require recharging. For example, the power source may have a capacity sufficient to enable continuous aerosol generation for a period equal to approximately six minutes, or for a period multiple of six minutes. In another example, the power source may have a capacity sufficient to enable a given number of puffs or individual activations of the heater assembly.
Источник питания может содержать электронные схемы управления. Электронные схемы управления могут содержать микроконтроллер. Микроконтроллер предпочтительно представляет собой программируемый микроконтроллер. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью управлять подачей питания на первичную катушку. Питание может подаваться на первичную катушку непрерывно после активации системы или оно может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на первичную катушку в виде импульсов электрического тока.The power source may comprise electronic control circuits. The electronic control circuits may comprise a microcontroller. The microcontroller is preferably a programmable microcontroller. The electrical circuit may comprise additional electronic components. The electrical circuit may be configured to control the supply of power to the primary coil. Power may be supplied to the primary coil continuously after activation of the system or it may be supplied intermittently, for example, from puff to puff. Power may be supplied to the primary coil in the form of pulses of electric current.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью подавать переменный ток (AC) на первичную катушку.The aerosol generating device may be configured to supply alternating current (AC) to the primary coil.
Управляющая электроника может содержать преобразователь постоянного тока в переменный (DC/AC) для преобразования постоянного тока (DC), подаваемого источником питания, в переменный ток (AC) для подачи на первичную катушку. Управляющая электроника может содержать преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий два транзистора в конфигурации полумоста. Управляющая электроника может содержать преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий конфигурацию полного моста с 4 транзисторами, работающими попарно. Конфигурация полного моста может давать возможность более значительного усиления питания от средства подачи энергии, поступающей в преобразователь постоянного тока в переменный, что является преимуществом. Это может позволить использовать батарею меньшего размера с более низким напряжением. Преобразователь постоянного тока в переменный может содержать индуктивно-емкостный фильтр.The control electronics may comprise a direct current to alternating current (DC/AC) converter for converting direct current (DC) supplied by the power source to alternating current (AC) for supply to the primary coil. The control electronics may comprise a DC/AC converter comprising two transistors in a half-bridge configuration. The control electronics may comprise a DC/AC converter comprising a full-bridge configuration with 4 transistors operating in pairs. The full-bridge configuration may provide the possibility of a greater power gain from the power supply means supplied to the DC/AC converter, which is an advantage. This may allow the use of a smaller battery with a lower voltage. The DC/AC converter may comprise an inductive-capacitive filter.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать одно или оба из полумостового привода и полумоста. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать индуктивно-емкостный фильтр. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать и полумостовой привод, и полумост, и индуктивно-емкостный фильтр.The aerosol generating device may comprise one or both of a half-bridge driver and a half-bridge. The aerosol generating device may comprise an inductive-capacitive filter. The aerosol generating device may comprise both a half-bridge driver, a half-bridge, and an inductive-capacitive filter.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью наводить переменный ток во вторичной катушке.The aerosol generating device may be configured to induce an alternating current in the secondary coil.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью подавать переменный ток, наведенный во вторичной катушке, на резистивный нагревательный элемент.The aerosol generating device may be configured to supply alternating current induced in the secondary coil to the resistive heating element.
Мундштук может содержать выпрямитель. Мундштук может содержать выпрямитель, электрически подсоединенный между вторичной катушкой и резистивным нагревательным элементом, для подачи постоянного тока на резистивный нагревательный элемент. Выпрямитель может быть соединен последовательно между вторичной катушкой и резистивным нагревательным элементом.The mouthpiece may comprise a rectifier. The mouthpiece may comprise a rectifier electrically connected between the secondary coil and the resistive heating element to supply direct current to the resistive heating element. The rectifier may be connected in series between the secondary coil and the resistive heating element.
Первичная катушка и вторичная катушка могут быть выполнены из одного материала. Первичная катушка и вторичная катушка могут быть выполнены из разных материалов. Подходящие материалы для одной или обеих из первичной катушки и вторичной катушки могут представлять собой металлы и сплавы, которые, как широко известно специалистам в данной области, используются для индукционных катушек. Примерами материалов являются медь или сталь.The primary coil and the secondary coil may be made of the same material. The primary coil and the secondary coil may be made of different materials. Suitable materials for one or both of the primary coil and the secondary coil may be metals and alloys that are widely known to those skilled in the art to be used for induction coils. Examples of materials are copper or steel.
Толщина провода намотки первичной катушки и вторичной катушки может быть одинаковой или различаться. Толщина провода намотки может составлять от 0,05 миллиметра до 3 миллиметров, предпочтительно от 0,1 миллиметра до 1 миллиметра.The thickness of the winding wire of the primary coil and the secondary coil may be the same or different. The thickness of the winding wire may be from 0.05 millimeters to 3 millimeters, preferably from 0.1 millimeters to 1 millimeter.
Первичная катушка и вторичная катушка могут представлять собой спиральные катушки. Одна или обе из первичной катушки и вторичной катушки могут иметь множество витков. Любая одна из первичной катушки и вторичной катушки может иметь от 5 до 25 витков, предпочтительно от 10 до 20 витков, более предпочтительно от 13 до 17 витков, наиболее предпочтительно 15 витков. Первичная катушка и вторичная катушка могут иметь разные значения числа витков. В некоторых вариантах осуществления число витков первичной катушки отличается от числа витков вторичной катушки на менее, чем 5 витков, или на менее, чем 4 витка, или на менее, чем 3 витка, или на менее, чем 2 витка. Первичная катушка и вторичная катушка могут иметь одинаковое число витков. Первичная катушка и вторичная катушка могут иметь одинаковое число витков и могут иметь от 5 до 25 витков, предпочтительно от 10 до 20 витков, более предпочтительно от 13 до 17 витков, наиболее предпочтительно 15 витков.The primary coil and the secondary coil may be spiral coils. One or both of the primary coil and the secondary coil may have a plurality of turns. Any one of the primary coil and the secondary coil may have from 5 to 25 turns, preferably from 10 to 20 turns, more preferably from 13 to 17 turns, most preferably 15 turns. The primary coil and the secondary coil may have different values of the number of turns. In some embodiments, the number of turns of the primary coil differs from the number of turns of the secondary coil by less than 5 turns, or by less than 4 turns, or by less than 3 turns, or by less than 2 turns. The primary coil and the secondary coil may have the same number of turns. The primary coil and the secondary coil may have the same number of turns and may have from 5 to 25 turns, preferably from 10 to 20 turns, more preferably from 13 to 17 turns, most preferably 15 turns.
Любая из первичной катушки и вторичной катушки может иметь длину в направлении, перпендикулярном диаметру витка, составляющую от 1 до 30 миллиметров, предпочтительно от 5 до 20 миллиметров, более предпочтительно от 8 до 12 миллиметров, наиболее предпочтительно приблизительно 10 миллиметров. Первичная катушка и вторичная катушка могут иметь различные длины. Первичная катушка и вторичная катушка могут иметь одинаковую длину в направлении, перпендикулярном диаметру витка. Первичная катушка и вторичная катушка могут иметь одинаковую длину в направлении, перпендикулярном диаметру витка, и эта длина может составлять от 1 до 30 миллиметров, предпочтительно от 5 до 20 миллиметров, более предпочтительно от 8 до 12 миллиметров, наиболее предпочтительно приблизительно 10 миллиметров.Any of the primary coil and the secondary coil may have a length in the direction perpendicular to the turn diameter of from 1 to 30 millimeters, preferably from 5 to 20 millimeters, more preferably from 8 to 12 millimeters, most preferably about 10 millimeters. The primary coil and the secondary coil may have different lengths. The primary coil and the secondary coil may have the same length in the direction perpendicular to the turn diameter. The primary coil and the secondary coil may have the same length in the direction perpendicular to the turn diameter, and this length may be from 1 to 30 millimeters, preferably from 5 to 20 millimeters, more preferably from 8 to 12 millimeters, most preferably about 10 millimeters.
Любая из первичной катушки и вторичной катушки может иметь диаметр витка, составляющий от 1 до 30 миллиметров, предпочтительно от 5 до 15 миллиметров, более предпочтительно от 8 до 10 миллиметров.Any of the primary coil and the secondary coil may have a turn diameter of from 1 to 30 millimeters, preferably from 5 to 15 millimeters, more preferably from 8 to 10 millimeters.
Первичная катушка и вторичная катушка могут иметь разные диаметры витка. Первичная катушка может быть расположена коаксиально вокруг вторичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью, и диаметр витка первичной катушки может составлять приблизительно 10 миллиметров, а диаметр витка вторичной катушки может составлять приблизительно 8 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления первичная катушка расположена коаксиально вокруг вторичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью, диаметр витка первичной катушки составляет приблизительно 10 миллиметров, диаметр витка вторичной катушки составляет приблизительно 8 миллиметров, и каждая из первичной катушки и вторичной катушки имеет 15 витков, и каждая имеет длину в направлении, перпендикулярном диаметру витка, составляющую приблизительно 10 миллиметров.The primary coil and the secondary coil may have different turn diameters. The primary coil may be arranged coaxially around the secondary coil when the mouthpiece is connected to the main part, and the turn diameter of the primary coil may be approximately 10 millimeters, and the turn diameter of the secondary coil may be approximately 8 millimeters. In some embodiments, the primary coil is arranged coaxially around the secondary coil when the mouthpiece is connected to the main part, the turn diameter of the primary coil is approximately 10 millimeters, the turn diameter of the secondary coil is approximately 8 millimeters, and each of the primary coil and the secondary coil has 15 turns, and each has a length in the direction perpendicular to the turn diameter of approximately 10 millimeters.
Вторичная катушка может быть расположена коаксиально вокруг первичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью, и диаметр витка вторичной катушки может составлять приблизительно 10 миллиметров, и диаметр витка первичной катушки может составлять приблизительно 8 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления вторичная катушка расположена коаксиально вокруг первичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью, диаметр витка вторичной катушки составляет приблизительно 10 миллиметров, диаметр витка первичной катушки составляет приблизительно 8 миллиметров, и каждая из первичной катушки и вторичной катушки имеет 15 витков, и каждая имеет длину в направлении, перпендикулярном диаметру витка, составляющую приблизительно 10 миллиметров.The secondary coil can be arranged coaxially around the primary coil when the mouthpiece is connected to the main part, and the diameter of the turn of the secondary coil can be approximately 10 millimeters, and the diameter of the turn of the primary coil can be approximately 8 millimeters. In some embodiments, the secondary coil is arranged coaxially around the primary coil when the mouthpiece is connected to the main part, the diameter of the turn of the secondary coil is approximately 10 millimeters, the diameter of the turn of the primary coil is approximately 8 millimeters, and each of the primary coil and the secondary coil has 15 turns, and each has a length in the direction perpendicular to the diameter of the turn, equal to approximately 10 millimeters.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью обеспечивать работу первичной катушки за счет переменного тока при рабочей частоте, составляющей от 1 кГц до 50 кГц, предпочтительно от 10 кГц до 30 кГц, более предпочтительно от 15 кГц до 25 кГц, наиболее предпочтительно приблизительно 20 кГц.The aerosol generating device may be configured to operate the primary coil using alternating current at an operating frequency of from 1 kHz to 50 kHz, preferably from 10 kHz to 30 kHz, more preferably from 15 kHz to 25 kHz, most preferably approximately 20 kHz.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать параллельный компенсационный индуктор. Компенсационный индуктор может быть откалиброван для устранения эффектов индуктивности рассеяния. Это может способствовать компенсации потерь на индуктивность рассеяния в пассивной части, что является преимуществом. Компенсационный индуктор может представлять собой индуктор на 10-5000 наногенри, предпочтительно индуктор на 100-300 наногенри, более предпочтительно индуктор на 200 наногенри.The aerosol generating device may comprise a parallel compensation inductor. The compensation inductor may be calibrated to eliminate the effects of leakage inductance. This may contribute to compensating for leakage inductance losses in the passive part, which is an advantage. The compensation inductor may be a 10-5000 nanohenry inductor, preferably a 100-300 nanohenry inductor, more preferably a 200 nanohenry inductor.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать компенсационный индуктор на 200 наногенри и может быть выполнено с возможностью обеспечивать работу первичной катушки за счет переменного тока при рабочей частоте, составляющей от 1 кГц до 100 кГц, предпочтительно от 47 кГц до 67 кГц, более предпочтительно от 55 кГц до 60 кГц, наиболее предпочтительно приблизительно 57 кГц.The aerosol generating device may comprise a 200 nanohenry compensating inductor and may be configured to provide operation of the primary coil by means of alternating current at an operating frequency of from 1 kHz to 100 kHz, preferably from 47 kHz to 67 kHz, more preferably from 55 kHz to 60 kHz, most preferably about 57 kHz.
Средство подачи питания может обеспечивать переменный ток с величиной «от пика до пика», составляющей приблизительно 6 ампер, и устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью подавать приблизительно 4 ватта на резистивный нагревательный элемент.The power supply means may provide an alternating current with a peak-to-peak value of approximately 6 amperes, and the aerosol generating device may be configured to supply approximately 4 watts to the resistive heating element.
Мундштук может содержать нагревательную камеру для размещения субстрата, образующего аэрозоль. Резистивный нагревательный элемент может быть расположен по меньшей мере частично вокруг нагревательной камеры. Первичная катушка и вторичная катушка могут быть расположены близко к дальнему концу нагревательной камеры относительно продольной оси устройства. Первичная катушка и вторичная катушка могут быть расположены на дальнем конце нагревательной камеры относительно продольной оси устройства.The mouthpiece may comprise a heating chamber for accommodating an aerosol-forming substrate. The resistive heating element may be located at least partially around the heating chamber. The primary coil and the secondary coil may be located close to the distal end of the heating chamber relative to the longitudinal axis of the device. The primary coil and the secondary coil may be located at the distal end of the heating chamber relative to the longitudinal axis of the device.
Первичная катушка и вторичная катушка могут представлять собой спиральные катушки. Первичная катушка и вторичная катушка могут быть расположены коаксиально, когда мундштук соединен с основной частью. Соответственно, одна из первичной катушки и вторичной катушки может быть вставлена в соответствующую другую катушку в любом угловом положении относительно оси вставки при присоединении основного блока к мундштуку. Это может дополнительно обеспечивать возможность легко реализуемого разъемного соединения подблоков.The primary coil and the secondary coil may be spiral coils. The primary coil and the secondary coil may be coaxially arranged when the mouthpiece is connected to the main part. Accordingly, one of the primary coil and the secondary coil may be inserted into the corresponding other coil at any angular position relative to the insertion axis when the main unit is connected to the mouthpiece. This may additionally provide the possibility of an easily implemented detachable connection of the subunits.
Первичная катушка и вторичная катушка могут быть расположены коаксиально вокруг продольной центральной оси устройства, когда мундштук соединен с основной частью. Первичная катушка может быть расположена коаксиально вокруг вторичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью. Вторичная катушка может быть расположена коаксиально вокруг первичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью.The primary coil and the secondary coil may be arranged coaxially around the longitudinal central axis of the device when the mouthpiece is connected to the main part. The primary coil may be arranged coaxially around the secondary coil when the mouthpiece is connected to the main part. The secondary coil may be arranged coaxially around the primary coil when the mouthpiece is connected to the main part.
Вторичная катушка может быть расположена по меньшей мере частично вокруг первичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью. Вторичная катушка может быть расположена полностью вокруг первичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью. Это может улучшить эффективную индукционную передачу энергии от первичной катушки на вторичную катушку. Вторичная катушка может быть расположена полностью вокруг первичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью, и обе катушки могут иметь по существу одинаковую длину перпендикулярно диаметру витка. Это может дополнительно улучшать эффективную индукционную передачу энергии от первичной катушки на вторичную катушку.The secondary coil may be located at least partially around the primary coil when the mouthpiece is connected to the main part. The secondary coil may be located completely around the primary coil when the mouthpiece is connected to the main part. This may improve the efficient inductive energy transfer from the primary coil to the secondary coil. The secondary coil may be located completely around the primary coil when the mouthpiece is connected to the main part, and both coils may have substantially the same length perpendicular to the diameter of the turn. This may further improve the efficient inductive energy transfer from the primary coil to the secondary coil.
Первичная катушка может быть расположена по меньшей мере частично вокруг вторичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью. Первичная катушка может быть расположена полностью вокруг вторичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью. Это может улучшить эффективную индукционную передачу энергии от первичной катушки на вторичную катушку. Первичная катушка может быть расположена полностью вокруг вторичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью, и обе катушки могут иметь по существу одинаковую длину перпендикулярно диаметру витка. Это может дополнительно улучшать эффективную индукционную передачу энергии от первичной катушки на вторичную катушку.The primary coil may be located at least partially around the secondary coil when the mouthpiece is connected to the main part. The primary coil may be located completely around the secondary coil when the mouthpiece is connected to the main part. This may improve the efficient inductive energy transfer from the primary coil to the secondary coil. The primary coil may be located completely around the secondary coil when the mouthpiece is connected to the main part, and both coils may have substantially the same length perpendicular to the diameter of the turn. This may further improve the efficient inductive energy transfer from the primary coil to the secondary coil.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик температуры. Датчик температуры может быть функционально соединен с управляющей электроникой устройства, генерирующего аэрозоль, для управления температурой одного или более нагревательных элементов. Датчик температуры может быть расположен в любом подходящем месте. Например, датчик температуры может быть выполнен с возможностью отслеживать температуру нагреваемого субстрата, образующего аэрозоль. Датчик может передавать сигналы относительно зарегистрированной температуры на управляющую электронику, которая может регулировать мощность или частоту, подаваемые на первичную катушку для достижения подходящей температуры датчика. Датчик температуры может содержать термопару.The aerosol generating device may comprise a temperature sensor. The temperature sensor may be operatively coupled to the control electronics of the aerosol generating device to control the temperature of one or more heating elements. The temperature sensor may be located in any suitable location. For example, the temperature sensor may be configured to monitor the temperature of the heated substrate that forms the aerosol. The sensor may transmit signals regarding the detected temperature to the control electronics, which may adjust the power or frequency supplied to the primary coil to achieve a suitable sensor temperature. The temperature sensor may comprise a thermocouple.
Датчик температуры может содержаться в основной части. Первичная катушка может быть расположена коаксиально вокруг датчика температуры. Датчик температуры может быть расположен вблизи ближнего конца первичной катушки относительно продольной оси устройства. Датчик температуры может быть расположен на ближнем конце первичной катушки относительно продольной оси устройства.The temperature sensor may be contained in the main part. The primary coil may be arranged coaxially around the temperature sensor. The temperature sensor may be arranged near the near end of the primary coil relative to the longitudinal axis of the device. The temperature sensor may be arranged at the near end of the primary coil relative to the longitudinal axis of the device.
В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, нагревается до температуры в диапазоне от приблизительно 230°C до приблизительно 400 °C, предпочтительно от приблизительно 250°C до приблизительно 350°C.In some embodiments, the aerosol-forming substrate is heated to a temperature in the range of from about 230°C to about 400°C, preferably from about 250°C to about 350°C.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой устройство, удерживаемое в руке.The aerosol generating device may be a hand-held device.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой устройство типа «нагревание без горения». Устройство типа «нагревание без горения» нагревает субстрат, образующий аэрозоль, не сжигая его. Устройство типа «нагревание без горения» нагревает субстрат, образующий аэрозоль, до температур ниже температуры горения.The aerosol generating device may be a "heat without combustion" type device. A "heat without combustion" type device heats the aerosol-forming substrate without burning it. A "heat without combustion" type device heats the aerosol-forming substrate to temperatures below the combustion temperature.
Мундштук может быть выполнен с возможностью разъемного соединения с основной частью посредством соединения с тугой посадкой, магнитного соединения, винтового соединения или байонетного крепления.The mouthpiece may be designed to be detachably connected to the main part by means of a press fit connection, a magnetic connection, a screw connection or a bayonet mount.
Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, описанное в настоящем документе, и субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, или изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью быть по меньшей мере частично вставленным в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.The present invention also relates to an aerosol generating system comprising an aerosol generating device described herein and an aerosol generating substrate. The aerosol generating substrate may be part of an aerosol generating article. The aerosol generating substrate or the aerosol generating article may be designed to be at least partially inserted into a heating chamber of the aerosol generating device.
Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой любой вид субстрата, образующего аэрозоль, описанный в настоящем документе. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, содержит одно или оба из литого листа и восстановленного табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гель.The aerosol-forming substrate may be any type of aerosol-forming substrate described herein. The aerosol-forming substrate may be a solid aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate comprises one or both of cast sheet and reconstituted tobacco. The aerosol-forming substrate may comprise a gel.
Изобретение также относится к мундштуку, описанному в настоящем документе, для применения с основной частью, описанной в настоящем документе. Настоящее изобретение также относится к основной части, описанной в настоящем документе, для применения с мундштуком, описанным в настоящем документе.The invention also relates to a mouthpiece described herein for use with the main part described herein. The invention also relates to a main part described herein for use with the mouthpiece described herein.
Настоящее изобретение также относится к способу образования аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль. Способ включает генерирование переменного электрического тока в первичной катушке, размещенной внутри основной части устройства, генерирующего аэрозоль. Способ включает наведение, посредством переменного поля, создаваемого переменным током в первичной катушке, электрического тока во вторичной катушке, индукционно связанной с первичной катушкой и размещенной внутри мундштука устройства, генерирующего аэрозоль, причем мундштук выполнен с возможностью разъемного соединения с основной частью. Способ включает резистивное нагревание, посредством электрического тока, наведенного во вторичной катушке, резистивного нагревательного элемента, соединенного проводным способом со вторичной катушкой. Способ включает генерирование аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, в тепловом контакте с резистивным нагревательным элементом.The present invention also relates to a method for forming an aerosol in an aerosol-generating device. The method includes generating an alternating electric current in a primary coil located inside the main part of an aerosol-generating device. The method includes inducing, by means of an alternating field created by an alternating current in the primary coil, an electric current in a secondary coil inductively connected to the primary coil and located inside the mouthpiece of the aerosol-generating device, wherein the mouthpiece is designed with the possibility of a detachable connection to the main part. The method includes resistive heating, by means of an electric current induced in the secondary coil, of a resistive heating element connected by a wire to the secondary coil. The method includes generating an aerosol from an aerosol-forming substrate in thermal contact with the resistive heating element.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более нагревательных элементов. Одна или обе из первичной катушки и вторичной катушки могут выполнять функцию резистивного нагревательного элемента в дополнение к их функционированию в качестве активной катушки или пассивной катушки в индукционной системе. Функционирование катушки в качестве резистивного нагревательного элемента может зависеть от собственного электрического сопротивления катушки. Например, большее собственное сопротивление катушки может обуславливать генерирование большего количества тепла в катушке.The aerosol generating device may comprise one or more heating elements. One or both of the primary coil and the secondary coil may function as a resistive heating element in addition to functioning as an active coil or a passive coil in an induction system. The function of the coil as a resistive heating element may depend on the inherent electrical resistance of the coil. For example, a greater inherent resistance of the coil may cause more heat to be generated in the coil.
Вторичная катушка и резистивный нагревательный элемент, размещенные в мундштуке, могут представлять собой один и тот же элемент. В таких вариантах вторичная катушка выполнена таким образом, что за счет собственного сопротивления она выполняет функцию резистивного нагревательного элемента при индукционной передаче эклектической энергии от первичной катушки на вторичную катушку.The secondary coil and the resistive heating element located in the mouthpiece may be the same element. In such variants, the secondary coil is designed in such a way that due to its own resistance it performs the function of a resistive heating element during the induction transfer of electrical energy from the primary coil to the secondary coil.
Резистивный нагревательный элемент, расположенный в мундштуке, может представлять собой дополнительный компонент, соединенный проводным способом со вторичной катушкой.The resistive heating element located in the mouthpiece may be an additional component connected by wire to the secondary coil.
Резистивный нагревательный элемент может быть образован из одной или более резистивных нагревательных дорожек. Резистивные нагревательные дорожки могут быть расположены на гибком субстрате. Резистивные нагревательные дорожки могут быть напечатаны на гибком субстрате, например, с использованием металлических чернил. Резистивные нагревательные дорожки могут действовать как резистивный нагреватель. Гибкий субстрат может быть электрически изолирующим. Гибкий субстрат может представлять собой гибкий диэлектрический субстрат. Гибкий субстрат может содержать полиимид. Примером подходящего материала является полиимидная пленка, такая как Kapton®.The resistive heating element may be formed from one or more resistive heating tracks. The resistive heating tracks may be arranged on a flexible substrate. The resistive heating tracks may be printed on the flexible substrate, for example using metallic ink. The resistive heating tracks may act as a resistive heater. The flexible substrate may be electrically insulating. The flexible substrate may be a flexible dielectric substrate. The flexible substrate may comprise a polyimide. An example of a suitable material is a polyimide film, such as Kapton®.
Во всех аспектах настоящего изобретения нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал, платину, золото и серебро. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец-, золото- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно внедрен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.In all aspects of the present invention, the heating element may comprise an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from a ceramic material and a metallic material. Such composite materials may comprise doped or undoped ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum, platinum, gold, and silver. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese, gold and iron-containing alloys, as well as nickel-based, iron-based, cobalt-based, stainless steel, Timetal® and iron-manganese-aluminum-based alloys. In composite materials, the electrically resistive material may optionally be embedded in, encapsulated in or coated with the insulating material, or vice versa, depending on the energy transfer kinetics and the desired external physicochemical properties.
Как описано в данном документе, в любом из аспектов изобретения нагревательный элемент может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать внутренний нагревательный элемент или внешний нагревательный элемент, или как внутренний, так и внешний нагревательные элементы, при этом слова «внутренний» и «внешний» используются по отношению к субстрату, образующему аэрозоль. Внутренний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внутренний нагревательный элемент может иметь форму нагревательной пластины. В альтернативном варианте внутренний нагреватель может иметь форму оболочки или субстрата с разными электропроводящими частями или электрически резистивной металлической трубки. В альтернативном варианте осуществления внутренний нагревательный элемент может представлять собой одну или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр субстрата, образующего аэрозоль. Другие альтернативы включают нагревательную проволоку или нить, например, Ni-Cr (никель-хромовую), платиновую, вольфрамовую или выполненную из сплава проволоку или нагревательную пластину. Необязательно внутренний нагревательный элемент может быть нанесен внутри или снаружи на жесткий материал носителя. В одном таком варианте осуществления электрически резистивный нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, обладающего определенным соотношением между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть выполнен в виде дорожки на подходящем изоляционном материале, таком как керамический материал, а затем помещен между слоями другого изоляционного материала, такого как стекло. Образованные таким образом нагреватели могут быть использованы как для нагрева, так и для отслеживания температуры нагревательных элементов во время работы.As described herein, in any of the aspects of the invention, the heating element may be part of an aerosol generating device. The aerosol generating device may comprise an internal heating element or an external heating element, or both internal and external heating elements, wherein the words "internal" and "external" are used in relation to the substrate that generates the aerosol. The internal heating element may have any suitable shape. For example, the internal heating element may have the shape of a heating plate. Alternatively, the internal heater may have the shape of a shell or substrate with different electrically conductive parts or an electrically resistive metal tube. In an alternative embodiment, the internal heating element may be one or more heating needles or rods that pass through the center of the substrate that generates the aerosol. Other alternatives include a heating wire or filament, such as a Ni-Cr (nickel-chromium), platinum, tungsten or alloy wire or heating plate. Optionally, the internal heating element may be applied internally or externally to a rigid carrier material. In one such embodiment, the electrically resistive heating element may be made using a metal having a certain relationship between temperature and resistivity. In such an exemplary device, the metal may be formed as a track on a suitable insulating material, such as a ceramic material, and then placed between layers of another insulating material, such as glass. The heaters formed in this way may be used both to heat and to monitor the temperature of the heating elements during operation.
Внешний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагревательный элемент может иметь форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги на диэлектрическом субстрате, таком как полиимидный. Листам гибкой нагревательной фольги может быть придана форма, соответствующая периметру полости для размещения субстрата. В альтернативном варианте осуществления внешний нагревательный элемент может принимать форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна или может быть выполнен с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на субстрате подходящей формы. Внешний нагревательный элемент также может быть выполнен с использованием металла, имеющего определенную зависимость между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть выполнен в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Выполненный таким образом внешний нагревательный элемент может использоваться как для нагрева, так и для контроля температуры внешнего нагревательного элемента во время работы.The external heating element may have any suitable shape. For example, the external heating element may have the shape of one or more flexible heating foil sheets on a dielectric substrate, such as polyimide. The flexible heating foil sheets may be shaped to correspond to the perimeter of the cavity for receiving the substrate. In an alternative embodiment, the external heating element may take the shape of a metal grid or grids, a flexible printed circuit board, a molded coupling device (MID), a ceramic heater, a flexible carbon fiber heater, or may be made using a coating technology such as plasma vapor deposition on a substrate of a suitable shape. The external heating element may also be made using a metal having a certain relationship between temperature and resistivity. In such an exemplary device, the metal may be formed as a track between two layers of suitable insulating materials. An external heating element made in this way may be used both for heating and for controlling the temperature of the external heating element during operation.
Нагревательный элемент преимущественно нагревает субстрат, образующий аэрозоль, за счет проводимости. Нагревательный элемент может по меньшей мере частично контактировать с субстратом или носителем, на который нанесен субстрат. В альтернативном варианте осуществления тепло от внутреннего или внешнего нагревательного элемента может быть проведено к субстрату посредством теплопроводного элемента.The heating element preferably heats the aerosol-forming substrate by conduction. The heating element may at least partially contact the substrate or the carrier onto which the substrate is applied. In an alternative embodiment, heat from an internal or external heating element may be conducted to the substrate by means of a heat-conducting element.
Во время работы субстрат, образующий аэрозоль, может полностью содержаться внутри устройства, генерирующего аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку через мундштук устройства, генерирующего аэрозоль. В альтернативном варианте осуществления во время работы курительное изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, может частично размещаться внутри устройства, генерирующего аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через курительное изделие.During operation, the aerosol-forming substrate may be completely contained within the aerosol-generating device. In this case, the user may puff through the mouthpiece of the aerosol-generating device. In an alternative embodiment, during operation, the smoking article containing the aerosol-forming substrate may be partially located within the aerosol-generating device. In this case, the user may puff directly through the smoking article.
В настоящем документе термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, который может высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут выделяться в результате нагрева или сгорания субстрата, образующего аэрозоль. В качестве альтернативы нагреву или горению в некоторых случаях летучие соединения могут высвобождаться в результате химической реакции или в результате механического воздействия, такого как ультразвуковое. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким или может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль.As used herein, the term "aerosol-forming substrate" refers to a substrate that can release volatile compounds that can form an aerosol. The volatile compounds may be released by heating or burning the aerosol-forming substrate. As an alternative to heating or burning, in some cases the volatile compounds may be released by a chemical reaction or by mechanical action, such as ultrasound. The aerosol-forming substrate may be a solid or a liquid, or may contain both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may be part of an aerosol-generating article.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит растительный материал и вещество для образования аэрозоля. Предпочтительно растительный материал является растительным материалом, содержащим алкалоид, более предпочтительно растительный материал, содержащий никотин, и более предпочтительно табакосодержащий материал.Preferably, the aerosol-forming substrate comprises plant material and an aerosol-forming substance. Preferably, the plant material is a plant material containing an alkaloid, more preferably a plant material containing nicotine, and more preferably a tobacco-containing material.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит по меньшей мере 70 процентов растительного материала, более предпочтительно по меньшей мере 90 процентов растительного материала по массе в пересчете на сухой вес. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит менее 95 процентов растительного материала по массе в пересчете на сухой вес, как например, от 90 до 95 процентов растительного материала по массе в пересчете на сухой вес.Preferably, the aerosol-forming substrate comprises at least 70 percent plant material, more preferably at least 90 percent plant material by weight on a dry weight basis. Preferably, the aerosol-forming substrate comprises less than 95 percent plant material by weight on a dry weight basis, such as from 90 to 95 percent plant material by weight on a dry weight basis.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит по меньшей мере 5 процентов вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере 10 процентов вещества для образования аэрозоля по массе в пересчете на сухой вес. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит менее чем 30 процентов вещества для образования аэрозоля по массе в пересчете на сухой вес, например, от 5 до 30 процентов вещества для образования аэрозоля по массе в пересчете на сухой вес.Preferably, the aerosol-forming substrate comprises at least 5 percent of the aerosol-forming substance, more preferably at least 10 percent of the aerosol-forming substance by weight on a dry weight basis. Preferably, the aerosol-forming substrate comprises less than 30 percent of the aerosol-forming substance by weight on a dry weight basis, such as from 5 to 30 percent of the aerosol-forming substance by weight on a dry weight basis.
В некоторых особо предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит растительный материал и вещество для образования аэрозоля, причем содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате составляет от 5% до 30% по массе в пересчете на сухой вес. Растительный материал предпочтительно представляет собой растительный материал, содержащий алкалоид, более предпочтительно растительный материал, содержащий никотин, и более предпочтительно табакосодержащий материал. Алкалоиды представляют собой класс встречающихся в природе азотсодержащих органических соединений. Алкалоиды встречаются в основном в растениях, но также встречаются в бактериях, грибах и животных. Примеры алкалоидов включают, но без ограничения, кофеин, никотин, теобромин, атропин и тубокурарин. Предпочтительным алкалоидом является никотин, который можно найти в табаке.In some particularly preferred embodiments, the aerosol-forming substrate comprises plant material and an aerosol-forming agent, wherein the aerosol-forming agent in the substrate is in an amount of 5% to 30% by weight on a dry weight basis. The plant material is preferably an alkaloid-containing plant material, more preferably a nicotine-containing plant material, and more preferably a tobacco-containing material. Alkaloids are a class of naturally occurring nitrogen-containing organic compounds. Alkaloids are found primarily in plants, but are also found in bacteria, fungi, and animals. Examples of alkaloids include, but are not limited to, caffeine, nicotine, theobromine, atropine, and tubocurarine. A preferred alkaloid is nicotine, which can be found in tobacco.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак, например, он может содержать содержащий табак материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые выделяются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал, например, формованный табачный лист. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.The aerosol-forming substrate may comprise nicotine. The aerosol-forming substrate may comprise tobacco, for example, it may comprise a tobacco-containing material comprising volatile tobacco flavor compounds that are released from the aerosol-forming substrate upon heating. In preferred embodiments, the aerosol-forming substrate may comprise a homogenized tobacco material, for example, a molded tobacco leaf. The aerosol-forming substrate may comprise both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material comprising volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. The aerosol-forming substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may further comprise an aerosol-forming substance. Examples of suitable aerosol-forming substances are glycerol and propylene glycol.
Термин «литой лист» используется в настоящем документе для обозначения листового изделия, изготовленного с помощью процесса литья, основанного на литье суспензии, содержащей растительные частицы (например, частицы гвоздики или смесь табачных частиц и частиц гвоздики) и связующее (например, гуаровую камедь), на опорную поверхность, такую как конвейерная лента, сушку суспензии и удаление высушенного листа с опорной поверхности. Пример процесса литья или формования листа описан, например, в документе US-A-5724998 в отношении изготовления табака в виде формованных листьев. В процессе литья листа растительные материалы в виде частиц смешивают с жидким компонентом, обычно водой, с образованием пульпы. Другие добавленные компоненты в пульпе могут включать волокна, связующее и вещество для образования аэрозоля. Растительные материалы в виде частиц могут агломерироваться в присутствии связующего. Пульпу льют на опорную поверхность и высушивают с образованием листа гомогенизированного растительного материала.The term "cast sheet" is used herein to refer to a sheet article made by a casting process based on casting a slurry containing plant particles (e.g., clove particles or a mixture of tobacco particles and clove particles) and a binder (e.g., guar gum) onto a support surface such as a conveyor belt, drying the slurry, and removing the dried sheet from the support surface. An example of a sheet casting or molding process is described, for example, in document US-A-5724998 with respect to the manufacture of tobacco in the form of molded leaves. In the sheet casting process, particulate plant materials are mixed with a liquid component, typically water, to form a pulp. Other added components in the pulp may include fibers, a binder, and an aerosol former. The particulate plant materials may agglomerate in the presence of a binder. The pulp is cast onto the support surface and dried to form a sheet of homogenized plant material.
В настоящем документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» означает изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым.In this document, the term "aerosol-generating article" means an article containing an aerosol-generating substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. The aerosol-generating article may be disposable.
В данном документе термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, с генерированием аэрозоля. Устройство, генерирующее аэрозоль, может взаимодействовать с одним или обоими из изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. В некоторых вариантах устройство, генерирующее аэрозоль, может нагревать субстрат, образующий аэрозоль, для облегчения высвобождения летучих соединений из субстрата. Электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать распылитель, такой как электрический нагреватель, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, с образованием аэрозоля.As used herein, the term "aerosol generating device" refers to a device that interacts with an aerosol-forming substrate to generate an aerosol. The aerosol generating device may interact with one or both of an aerosol generating article containing an aerosol-forming substrate and a cartridge containing an aerosol-forming substrate. In some embodiments, the aerosol generating device may heat the aerosol-forming substrate to facilitate the release of volatile compounds from the substrate. An electrically powered aerosol generating device may comprise a nebulizer, such as an electrical heater, for heating the aerosol-forming substrate to form an aerosol.
В настоящем документе термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, с субстратом, образующим аэрозоль. Если субстрат, образующий аэрозоль, образует часть изделия, генерирующего аэрозоль, система, генерирующая аэрозоль, относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, с изделием, генерирующим аэрозоль. В системе, генерирующей аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, взаимодействуют для генерирования аэрозоля.As used herein, the term "aerosol generating system" refers to a combination of an aerosol generating device and an aerosol generating substrate. If the aerosol generating substrate forms part of an aerosol generating article, the aerosol generating system refers to a combination of the aerosol generating device and the aerosol generating article. In an aerosol generating system, the aerosol generating substrate and the aerosol generating device interact to generate an aerosol.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гель. Гель может не содержать табак. Гель может содержать никотин или табачный продукт или другое заданное соединение для подачи пользователю. Никотин может быть включен в гель с веществом для образования аэрозоля. Могут содержаться дополнительные табачные или не табачные летучие ароматические соединения, высвобождаемые при нагреве.The aerosol forming substrate may comprise a gel. The gel may not contain tobacco. The gel may contain nicotine or a tobacco product or other desired compound for delivery to the user. Nicotine may be incorporated into the gel with the aerosol forming substance. Additional tobacco or non-tobacco volatile aromatic compounds may be contained that are released upon heating.
Гель может быть иммобилизован при комнатной температуре. «Твердый» в этом контексте означает, что гель имеет стабильные размер и форму и не течет. Комнатная температура в этом контексте означает 25 градусов по Цельсию. Гель может содержать вещество для образования аэрозоля.The gel can be immobilized at room temperature. "Solid" in this context means that the gel has a stable size and shape and does not flow. Room temperature in this context means 25 degrees Celsius. The gel may contain an aerosol-forming agent.
Гель может содержать гелеобразующее вещество. Предпочтительно гель содержит агар или агарозу или альгинат натрия. Гель может содержать геллановую камедь. Гель может содержать смесь материалов. Гель может содержать воду.The gel may contain a gelling agent. Preferably, the gel contains agar or agarose or sodium alginate. The gel may contain gellan gum. The gel may contain a mixture of materials. The gel may contain water.
Гель может представлять собой термообратимый гель. Это означает, что гель становится текучей средой при нагреве до температуры плавления и снова превращается в гель при температуре гелеобразования. Температура гелеобразования возникает предпочтительно при комнатной температуре и атмосферном давлении или при их более высоких показателях. Атмосферное давление означает давление, равное 1 атмосфере. Температура плавления предпочтительно превышает температуру гелеобразования. Предпочтительно температура плавления геля составляет более 50 градусов по Цельсию, или 60 градусов по Цельсию, или 70 градусов по Цельсию, и более предпочтительно более 80 градусов по Цельсию. Температура плавления в этом контексте означает температуру, при которой гель больше не является твердым и начинает течь.The gel may be a thermoreversible gel. This means that the gel becomes a fluid when heated to the melting point and turns back into a gel at the gelling point. The gelling point is preferably at room temperature and atmospheric pressure or higher. Atmospheric pressure means a pressure of 1 atmosphere. The melting point is preferably higher than the gelling point. Preferably, the melting point of the gel is greater than 50 degrees Celsius, or 60 degrees Celsius, or 70 degrees Celsius, and more preferably greater than 80 degrees Celsius. Melting point in this context means the temperature at which the gel is no longer solid and begins to flow.
Гель может быть выполнен в виде одного блока или может быть выполнен в виде множества гелевых элементов, например, шариков или капсул.The gel can be made as a single block or can be made as multiple gel elements, such as balls or capsules.
При использовании агара в качестве гелеобразующего агента гель предпочтительно содержит от 0,5 до 5% по массе (и более, предпочтительно от 0,8 до 1% по массе) агара. Гель может дополнительно содержать от 0,1 до 2% по массе никотина. Гель может дополнительно содержать от 30 до 90% по массе (и более предпочтительно от 70 до 90% по массе) глицерина. Оставшаяся часть геля может содержать воду и любые ароматизаторы.When using agar as a gelling agent, the gel preferably contains 0.5 to 5% by weight (and more, preferably 0.8 to 1% by weight) of agar. The gel may further contain 0.1 to 2% by weight of nicotine. The gel may further contain 30 to 90% by weight (and more preferably 70 to 90% by weight) of glycerol. The remainder of the gel may contain water and any flavoring agents.
Когда в качестве гелеобразующего агента используется геллановая камедь, гель предпочтительно содержит от 0,5 до 5% по массе геллановой камеди. Гель может дополнительно содержать от 0,1 до 2% по массе никотина. Гель может дополнительно содержать от 30% до 99,4% по массе глицерина. Оставшаяся часть геля может содержать воду и любые ароматизаторы.When gellan gum is used as the gelling agent, the gel preferably contains 0.5 to 5% by weight of gellan gum. The gel may further contain 0.1 to 2% by weight of nicotine. The gel may further contain 30% to 99.4% by weight of glycerol. The remainder of the gel may contain water and any flavoring agents.
В одном варианте реализации гель содержит 2% по массе никотина, 70% по массе глицерина, 27% по массе воды и 1% по массе агара. В другом варианте реализации гель содержит 65% по массе глицерина, 20% по массе воды, 14,3% по массе табака и 0,7% по массе агара.In one embodiment, the gel comprises 2% by weight nicotine, 70% by weight glycerin, 27% by weight water, and 1% by weight agar. In another embodiment, the gel comprises 65% by weight glycerin, 20% by weight water, 14.3% by weight tobacco, and 0.7% by weight agar.
В настоящем документе термин «продольный» используется для описания направления вдоль главной оси устройства, генерирующего аэрозоль, и термин «поперечный» используется для описания направления, перпендикулярного продольному направлению.In this document, the term "longitudinal" is used to describe the direction along the main axis of the aerosol generating device, and the term "transverse" is used to describe the direction perpendicular to the longitudinal direction.
В определенных вариантах осуществления продольная ось нагревательной камеры параллельна продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Например, в случаях, когда открытый конец камеры расположен на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль. В других вариантах осуществления продольная ось нагревательной камеры проходит под углом к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, например, поперечно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Например, в тех случаях, когда открытый конец нагревательной камеры расположен вдоль одной стороны устройства, генерирующего аэрозоль, таким образом, что изделие, генерирующее аэрозоль, может быть вставлено в нагревательную камеру в направлении, которое перпендикулярно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.In certain embodiments, the longitudinal axis of the heating chamber is parallel to the longitudinal axis of the aerosol-generating device. For example, in cases where the open end of the chamber is located at the near end of the aerosol-generating device. In other embodiments, the longitudinal axis of the heating chamber extends at an angle to the longitudinal axis of the aerosol-generating device, for example, transversely to the longitudinal axis of the aerosol-generating device. For example, in cases where the open end of the heating chamber is located along one side of the aerosol-generating device, so that the aerosol-generating article can be inserted into the heating chamber in a direction that is perpendicular to the longitudinal axis of the aerosol-generating device.
В настоящем документе термин «ближний» означает пользовательский конец или мундштучный конец устройства, генерирующего аэрозоль, а термин «дальний» означает конец, противоположный ближнему концу. Применительно к нагревательной камере или катушке индуктивности термин «ближний» означает область, ближайшую к открытому концу нагревательной камеры, а термин «дальний» означает область, ближайшую к закрытому концу. Концы устройства, генерирующего аэрозоль, или нагревательной камеры могут также обозначаться относительно направления, в котором воздух протекает через устройство, генерирующее аэрозоль. Ближний конец может называться «расположенным дальше по потоку» концом, а дальний конец может называться «расположенным раньше по потоку» концом.As used herein, the term "near" means the user end or mouthpiece end of the aerosol generating device, and the term "distant" means the end opposite the near end. With respect to a heating chamber or an induction coil, the term "near" means the region closest to the open end of the heating chamber, and the term "distant" means the region closest to the closed end. The ends of the aerosol generating device or heating chamber may also be referred to relative to the direction in which air flows through the aerosol generating device. The near end may be referred to as the "downstream" end, and the distant end may be referred to as the "upstream" end.
В настоящем документе термин «длина» означает основной размер в продольном направлении нагревательной камеры, устройства, генерирующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль.As used herein, the term "length" means a major dimension in the longitudinal direction of a heating chamber, an aerosol generating device, an aerosol generating article, or a component of an aerosol generating device or an aerosol generating article.
В настоящем документе термин «ширина» означает основной размер в поперечном направлении нагревательной камеры, устройства, генерирующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, в конкретном месте вдоль его длины. Термин «толщина» относится к размеру в поперечном направлении, перпендикулярном ширине.As used herein, the term "width" means the major dimension in the transverse direction of a heating chamber, an aerosol-generating device, an aerosol-generating article, or a component of an aerosol-generating device or an aerosol-generating article at a particular location along its length. The term "thickness" refers to the dimension in the transverse direction perpendicular to the width.
Ниже представлен не являющийся исчерпывающим список неограничивающих примеров. Любые один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в настоящем документе.The following is a non-exhaustive list of non-limiting examples. Any one or more of the features of these examples may be combined with any one or more features of another example, embodiment, or aspect described herein.
Пример A: Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:Example A: An aerosol generating device comprising:
основную часть, содержащую первичную катушку и средство подачи питания; иa main portion containing a primary coil and a power supply means; and
мундштук, содержащий вторичную катушку и резистивный нагревательный элемент;a mouthpiece containing a secondary coil and a resistive heating element;
причем мундштук выполнен с возможностью разъемного соединения с основной частью; иwherein the mouthpiece is designed with the possibility of a detachable connection to the main part; and
при этом устройство выполнено таким образом, что первичная катушка и вторичная катушка индукционно связаны, когда мундштук соединен с основной частью.wherein the device is designed in such a way that the primary coil and the secondary coil are inductively coupled when the mouthpiece is connected to the main part.
Пример B: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером A, в котором первичная катушка и средство подачи питания образуют часть первичной схемы с проводным монтажом, размещенной внутри основной части, и при этом вторичная катушка и резистивный нагревательный элемент образуют часть вторичной схемы с проводным монтажом, размещенной внутри мундштука.Example B: An aerosol generating device according to Example A, wherein the primary coil and the power supply means form part of a primary hardwired circuit located within the main portion, and wherein the secondary coil and the resistive heating element form part of a secondary hardwired circuit located within the mouthpiece.
Пример C: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером A или Примером B, в котором первичная катушка соединена проводным способом со средством подачи питания, и при этом вторичная катушка соединена проводным способом с резистивным нагревательным элементом.Example C: An aerosol generating device according to Example A or Example B, wherein the primary coil is wired to the power supply means, and wherein the secondary coil is wired to the resistive heating element.
Пример D: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором только основная часть содержит средство подачи питания.Example D: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein only the main portion comprises a power supply means.
Пример E: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором отсутствует проводное соединение между основной частью и мундштуком.Example E: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein there is no wire connection between the main part and the mouthpiece.
Пример F: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором мундштук содержит нагревательную камеру для размещения субстрата, образующего аэрозоль.Example F: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the mouthpiece comprises a heating chamber for accommodating an aerosol-forming substrate.
Пример G: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером F, в котором резистивный нагревательный элемент расположен по меньшей мере частично вокруг нагревательной камеры.Example G: An aerosol generating device according to Example F, wherein the resistive heating element is located at least partially around the heating chamber.
Пример H: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером F или Примером G, в котором первичная катушка и вторичная катушка расположены на дальнем конце нагревательной камеры относительно продольной оси устройства.Example H: An aerosol generating device according to Example F or Example G, wherein the primary coil and the secondary coil are located at the distal end of the heating chamber relative to the longitudinal axis of the device.
Пример I: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором первичная катушка и вторичная катушка расположены коаксиально, когда мундштук соединен с основной частью.Example I: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the primary coil and the secondary coil are arranged coaxially when the mouthpiece is connected to the main portion.
Пример J: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером I, в котором первичная катушка и вторичная катушка расположены коаксиально вокруг продольной центральной оси устройства, когда мундштук соединен с основной частью.Example J: An aerosol generating device according to Example I, wherein the primary coil and the secondary coil are arranged coaxially about the longitudinal central axis of the device when the mouthpiece is connected to the main portion.
Пример K: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором вторичная катушка расположена по меньшей мере частично вокруг первичной катушки, когда мундштук соединен с основной частью.Example K: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the secondary coil is located at least partially around the primary coil when the mouthpiece is connected to the main portion.
Пример L: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором устройство выполнено таким образом, что электрическая энергия, переносимая от первичной катушки на вторичную катушку посредством индукционной связи, используется для нагревания резистивного нагревательного элемента.Example L: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the device is constructed such that electrical energy transferred from the primary coil to the secondary coil by inductive coupling is used to heat the resistive heating element.
Пример M: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером L, в котором устройство выполнено таким образом, что электрическая энергия, используемая для нагревания резистивного нагревательного элемента, подается от вторичной катушки на резистивный нагревательный элемент посредством проводного соединения.Example M: An aerosol generating device according to Example L, wherein the device is constructed such that electrical energy used to heat the resistive heating element is supplied from a secondary coil to the resistive heating element via a wire connection.
Пример N: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором устройство выполнено с возможностью подавать переменный ток, наводимый во вторичной катушке, на резистивный нагревательный элемент.Example N: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the device is configured to supply an alternating current induced in the secondary coil to the resistive heating element.
Пример O: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером N, в котором мундштук содержит выпрямитель, электрически подсоединенный между вторичной катушкой и резистивным нагревательным элементом, для подачи постоянного тока на резистивный нагревательный элемент.Example O: An aerosol generating device according to Example N, wherein the mouthpiece comprises a rectifier electrically connected between the secondary coil and the resistive heating element to supply direct current to the resistive heating element.
Пример P: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором первичная катушка и вторичная катушка представляют собой спиральные катушки, причем предпочтительно обе катушки имеют одинаковое число витков.Example P: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the primary coil and the secondary coil are helical coils, preferably both coils having the same number of turns.
Пример Q: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, содержащее датчик температуры.Example Q: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, comprising a temperature sensor.
Пример R: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером Q, в котором датчик температуры содержит термопару.Example R: An aerosol generating device according to Example Q, wherein the temperature sensor comprises a thermocouple.
Пример S: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Примером Q или Примером R, в котором первичная катушка расположена коаксиально вокруг датчика температуры.Example S: An aerosol generating device according to Example Q or Example R, wherein the primary coil is located coaxially around the temperature sensor.
Пример T: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из примеров Q-S, в котором датчик температуры расположен на ближнем конце первичной катушки относительно продольной оси устройства.Example T: An aerosol generating device according to any of examples Q-S, wherein the temperature sensor is located at the near end of the primary coil relative to the longitudinal axis of the device.
Пример U: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, содержащее одно или оба из полумостового привода и полумоста.Example U: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, comprising one or both of a half-bridge drive and a half-bridge.
Пример V: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, содержащее индуктивно-емкостный фильтр.Example V: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, comprising an inductive-capacitive filter.
Пример W: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство, удерживаемое в руке.Example W: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the aerosol generating device is a hand-held device.
Пример X: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство типа «нагревание без горения».Example X: An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the aerosol generating device is a "heat without combustion" type device.
Пример Y: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, причем изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью быть по меньшей мере частично вставленным в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.Example Y: An aerosol generating system comprising an aerosol generating device according to any of the preceding examples and an aerosol generating article comprising an aerosol forming substrate, wherein the aerosol generating article is configured to be at least partially inserted into a heating chamber of the aerosol generating device.
Пример Z: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером Y, в которой субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль.Example Z: An aerosol generating system according to Example Y, wherein the aerosol-forming substrate is a solid aerosol-forming substrate.
Пример ZA: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с Примером Z, в которой субстрат, образующий аэрозоль, содержит одно или оба из литого листа и восстановленного табака.Example ZA: An aerosol generating system according to Example Z, wherein the aerosol forming substrate comprises one or both of cast sheet and reconstituted tobacco.
Пример ZB: Способ образования аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль, включающий этапыExample ZB: A method for forming an aerosol in an aerosol generating device comprising the steps of
генерирования переменного электрического тока в первичной катушке, размещенной внутри основной части устройства, генерирующего аэрозоль;generating an alternating electric current in a primary coil located inside the main part of the aerosol generating device;
наведения, посредством переменного поля, создаваемого переменным током в первичной катушке, электрического тока во вторичной катушке, индукционно связанной с первичной катушкой и размещенной внутри мундштука устройства, генерирующего аэрозоль, причем мундштук выполнен с возможностью разъемного соединения с основной частью;inducing, by means of an alternating field created by alternating current in the primary coil, an electric current in a secondary coil inductively connected to the primary coil and located inside the mouthpiece of the aerosol generating device, wherein the mouthpiece is designed with the possibility of detachable connection to the main part;
резистивного нагревания посредством электрического тока, наведенного во вторичной катушке, резистивного нагревательного элемента, соединенного проводным способом со вторичной катушкой; иresistively heating, by means of an electric current induced in a secondary coil, a resistive heating element connected by a wire to the secondary coil; and
генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, в тепловом контакте с резистивным нагревательным элементом.generating an aerosol from an aerosol-forming substrate in thermal contact with a resistive heating element.
Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применены к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.Features described with respect to one embodiment may be equally applied to other embodiments of the present invention.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг. 1 - устройство, генерирующее аэрозоль, в разобранной конфигурации;Fig. 1 - aerosol generating device in disassembled configuration;
Фиг. 2 - устройство, генерирующее аэрозоль, в собранной конфигурации;Fig. 2 - aerosol generating device in assembled configuration;
Фиг. 3 - устройство, генерирующее аэрозоль, в разобранной конфигурации;Fig. 3 - aerosol generating device in disassembled configuration;
Фиг. 4 - устройство, генерирующее аэрозоль, в собранной конфигурации; иFig. 4 - the aerosol generating device in an assembled configuration; and
Фиг. 5 - диаграмма электрической схемы.Fig. 5 - electrical circuit diagram.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 показано сечение устройства, генерирующего аэрозоль, вид сбоку. Устройство, генерирующее аэрозоль, представленное на Фиг. 1 и Фиг. 2, ориентировано таким образом, что мундштучный конец устройства представлен на фигурах справа.Fig. 1 and Fig. 2 show a section of the aerosol generating device, side view. The aerosol generating device shown in Fig. 1 and Fig. 2 is oriented such that the mouthpiece end of the device is shown on the right in the figures.
На Фиг. 1 показано устройство, генерирующее аэрозоль, в разобранной конфигурации. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит основную часть 10. Основная часть 10 содержит первичную катушку 12 и средство 14 подачи питания. Основная часть 10 дополнительно содержит датчик 16 температуры. Основная часть 10 дополнительно содержит управляющую электронику 18, соединенную проводным способом с первичной катушкой 12, средство 14 подачи питания и датчик 16 температуры. Управляющая электроника 18 управляет функционированием устройства, генерирующего аэрозоль.Fig. 1 shows an aerosol generating device in an exploded configuration. The aerosol generating device comprises a main part 10. The main part 10 comprises a primary coil 12 and a power supply means 14. The main part 10 further comprises a temperature sensor 16. The main part 10 further comprises control electronics 18, connected by wire to the primary coil 12, the power supply means 14 and the temperature sensor 16. The control electronics 18 controls the operation of the aerosol generating device.
Первичная катушка 12 расположена коаксиально вокруг датчика 16 температуры. Датчик 16 температуры расположен на ближнем конце первичной катушки 12 относительно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.The primary coil 12 is located coaxially around the temperature sensor 16. The temperature sensor 16 is located at the near end of the primary coil 12 relative to the longitudinal axis of the aerosol generating device.
Устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит мундштук 20. Мундштук 20 содержит вторичную катушку 22 и резистивный нагревательный элемент 24. Резистивный нагревательный элемент 24 содержит электропроводящие дорожки на гибком изолирующем субстрате. Электропроводящие дорожки соединены проводным способом со вторичной катушкой 22. Мундштук 20 дополнительно содержит нагревательную камеру 26. Резистивный нагревательный элемент 24 коаксиально окружает нагревательную камеру 26. Нагревательная камера 26 выполнена с возможностью размещения цилиндрического изделия 28, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль.The aerosol generating device additionally comprises a mouthpiece 20. The mouthpiece 20 comprises a secondary coil 22 and a resistive heating element 24. The resistive heating element 24 comprises conductive tracks on a flexible insulating substrate. The conductive tracks are connected by wire to the secondary coil 22. The mouthpiece 20 additionally comprises a heating chamber 26. The resistive heating element 24 coaxially surrounds the heating chamber 26. The heating chamber 26 is configured to accommodate a cylindrical article 28 generating an aerosol, containing a substrate that forms an aerosol.
Мундштук 20 выполнен с возможностью разъемного присоединения к основной части 10. На Фиг. 1, показана разобранная конфигурация. В этой конфигурации первичная катушка 12 и вторичная катушка 22 не связаны индукционной связью.The mouthpiece 20 is designed to be detachably connected to the main part 10. Fig. 1 shows a disassembled configuration. In this configuration, the primary coil 12 and the secondary coil 22 are not connected by inductive coupling.
На Фиг. 2 показано устройство, генерирующее аэрозоль, представленное на Фиг. 1, в собранной конфигурации. На Фиг. 2 мундштук 20 соединен с основной частью 10. В этой конфигурации вторичная катушка 22 коаксиально окружает первичную катушку 12 таким образом, что первичная катушка 12 и вторичная катушка 22 индукционно связаны. Первичная катушка 12 и вторичная катушка 22 расположены на дальнем конце нагревательной камеры 26 относительно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Как показано на Фиг. 2, первичная катушка 12 и вторичная катушка 22 расположены коаксиально вокруг продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, когда мундштук 10 соединен с основной частью 20.Fig. 2 shows the aerosol generating device shown in Fig. 1 in an assembled configuration. In Fig. 2, the mouthpiece 20 is connected to the main part 10. In this configuration, the secondary coil 22 coaxially surrounds the primary coil 12 such that the primary coil 12 and the secondary coil 22 are inductively coupled. The primary coil 12 and the secondary coil 22 are located at the far end of the heating chamber 26 relative to the longitudinal axis of the aerosol generating device. As shown in Fig. 2, the primary coil 12 and the secondary coil 22 are located coaxially around the longitudinal axis of the aerosol generating device when the mouthpiece 10 is connected to the main part 20.
В процессе использования средство 14 подачи питания подает электрическую энергию на первичную катушку 12 под управлением управляющей электроники 18. Затем электрическая энергия передается от первичной катушки 12 на вторичную катушку 22 посредством индукционной связи. Электрическая энергия, переносимая от первичной катушки 12 на вторичную катушку 22 посредством индукционной связи, подается с вторичной катушки 22 на резистивный нагревательный элемент 24 посредством проводного соединения и используется для нагревания резистивного нагревательного элемента 24. Резистивный нагревательный элемент 24 нагревает изделие 28, генерирующее аэрозоль, расположенное внутри нагревательной камеры 26.During use, the power supply means 14 supplies electrical energy to the primary coil 12 under the control of the control electronics 18. Then, the electrical energy is transferred from the primary coil 12 to the secondary coil 22 by means of an inductive connection. The electrical energy transferred from the primary coil 12 to the secondary coil 22 by means of an inductive connection is supplied from the secondary coil 22 to the resistive heating element 24 by means of a wire connection and is used to heat the resistive heating element 24. The resistive heating element 24 heats the aerosol-generating article 28 located inside the heating chamber 26.
Управляющая электроника 18 может быть выполнена с возможностью подавать переменный ток на первичную катушку 12. Переменный ток может быть наведен во вторичной катушке 22. Мундштук 20 может содержать выпрямитель, электрически подсоединенный между вторичной катушкой 22 и резистивным нагревательным элементом 24 для подачи постоянного тока на резистивный нагревательный элемент 24.The control electronics 18 may be configured to supply alternating current to the primary coil 12. The alternating current may be induced in the secondary coil 22. The mouthpiece 20 may comprise a rectifier electrically connected between the secondary coil 22 and the resistive heating element 24 to supply direct current to the resistive heating element 24.
На Фиг. 3 и Фиг. 4 показано сечение устройства, генерирующего аэрозоль, вид сбоку. Устройство, генерирующее аэрозоль, представленное на Фиг. 3 и Фиг. 4, ориентировано таким образом, что мундштучный конец устройства представлен на фигурах справа. На Фиг. 3 показано устройство, генерирующее аэрозоль, в разобранной конфигурации. На Фиг. 4 показано устройство, генерирующее аэрозоль, представленное на Фиг. 3, в собранной конфигурации. В варианте осуществления, представленном на Фиг. 3 и Фиг. 4, для элементов, аналогичных присутствующим в варианте осуществления, представленном на Фиг. 1 и Фиг. 2, используются те же ссылочные значения.Fig. 3 and Fig. 4 show a section of the aerosol generating device, a side view. The aerosol generating device shown in Fig. 3 and Fig. 4 is oriented such that the mouthpiece end of the device is shown on the right in the figures. Fig. 3 shows the aerosol generating device in an exploded configuration. Fig. 4 shows the aerosol generating device shown in Fig. 3 in an assembled configuration. In the embodiment shown in Fig. 3 and Fig. 4, the same reference values are used for elements similar to those present in the embodiment shown in Fig. 1 and Fig. 2.
В отличие от варианта осуществления, представленного на Фиг. 1 и Фиг. 2, каждая из первичной катушки 12 и вторичной катушки 22 согласно варианту осуществления, представленному на Фиг. 3 и Фиг. 4, выполнена с собственным сопротивлением, необходимым для резистивного нагрева. Соответственно, и первичная катушка 12, и вторичная катушка 22 выполнены с возможностью выполнять функцию дополнительного резистивного нагрева, в дополнение к функции индукционной связи. Изделие 28, генерирующее аэрозоль, содержит углубление для вставки первичной катушки 12 и датчика 16 температуры в углубление. Первичная катушка 12 переносит электрическую энергию на вторичную катушку 22 посредством индукционной связи. Дополнительно, первичная катушка 12 выполняет функцию резистивного нагревательного элемента для внутреннего нагревания изделия 28, генерирующего аэрозоль, когда первичная катушка 12 вставлена в углубление изделия 28, генерирующего аэрозоль, как показано на Фиг. 4.Unlike the embodiment shown in Fig. 1 and Fig. 2, each of the primary coil 12 and the secondary coil 22 according to the embodiment shown in Fig. 3 and Fig. 4 is configured with its own resistance necessary for resistive heating. Accordingly, both the primary coil 12 and the secondary coil 22 are configured to perform a function of additional resistive heating, in addition to the inductive coupling function. The aerosol generating article 28 comprises a recess for inserting the primary coil 12 and the temperature sensor 16 into the recess. The primary coil 12 transfers electrical energy to the secondary coil 22 by means of inductive coupling. Additionally, the primary coil 12 performs a function of a resistive heating element for internally heating the aerosol generating article 28 when the primary coil 12 is inserted into the recess of the aerosol generating article 28, as shown in Fig. 4.
Вторичная катушка 22 получает электрическую энергию от первичной катушки 12 посредством индукционной связи. Дополнительно, вторичная катушка 22 выполняет функцию резистивного нагревательного элемента для внешнего нагревания изделия 28, генерирующего аэрозоль, когда изделие 28, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру 24, как показано на Фиг. 4.The secondary coil 22 receives electrical energy from the primary coil 12 by means of inductive coupling. Additionally, the secondary coil 22 functions as a resistive heating element for externally heating the aerosol-generating article 28 when the aerosol-generating article 28 is inserted into the heating chamber 24, as shown in Fig. 4.
На Фиг. 5 показана диаграмма электрической схемы устройства, генерирующего аэрозоль. Проводное соединение между основной частью 10 и мундштуком 20 отсутствует. Только основная часть 10 содержит средство 14 подачи питания. Мундштук 20 не содержит средство подачи питания.Fig. 5 shows a diagram of the electrical circuit of the aerosol generating device. There is no wire connection between the main part 10 and the mouthpiece 20. Only the main part 10 contains the power supply means 14. The mouthpiece 20 does not contain the power supply means.
Первичная катушка 12 соединена проводным способом со средством 14 подачи питания. Первичная катушка 12 и средство 14 подачи питания образуют часть первичной схемы с проводным монтажом, размещенной внутри основной части 10. Вторичная катушка 22 и резистивный нагревательный элемент 24 образуют часть вторичной схемы с проводным монтажом, размещенной в мундштуке 20. В процессе использования электрическая энергия передается от первичной катушки 12 на вторичную катушку 22 посредством индукционной связи первичной катушки 12 и вторичной катушки 22. Электрическая энергия, переносимая на вторичную катушку 22 посредством индукционной связи, используется для нагревания резистивного нагревательного элемента 24.The primary coil 12 is connected by a wire to the power supply means 14. The primary coil 12 and the power supply means 14 form part of a primary circuit with wire wiring, located inside the main part 10. The secondary coil 22 and the resistive heating element 24 form part of a secondary circuit with wire wiring, located in the mouthpiece 20. During use, electrical energy is transferred from the primary coil 12 to the secondary coil 22 by means of an inductive connection of the primary coil 12 and the secondary coil 22. The electrical energy transferred to the secondary coil 22 by means of an inductive connection is used to heat the resistive heating element 24.
Резистивный нагревательный элемент 24 может представлять собой дополнительный компонент, соединенный проводным способом со вторичной катушкой 22, например, электропроводящие дорожки на гибком изолирующем субстрате, обернутом вокруг нагревательной камеры 26, как показано в варианте осуществления, представленном на Фиг. 1 и Фиг. 2. В альтернативном варианте осуществления сама вторичная катушка 22 может выполнять функцию резистивного нагревательного элемента, как показано в вариантах осуществления согласно Фиг. 3 и Фиг. 4.The resistive heating element 24 may be an additional component connected in a wired manner to the secondary coil 22, for example, electrically conductive tracks on a flexible insulating substrate wrapped around the heating chamber 26, as shown in the embodiment shown in Fig. 1 and Fig. 2. In an alternative embodiment, the secondary coil 22 itself may perform the function of a resistive heating element, as shown in the embodiments according to Fig. 3 and Fig. 4.
Необязательно, дополнительный резистор 30 может быть заключен в основной части 10. Резистор 30, если присутствует, может представлять собственное сопротивление первичной катушки 12, которая может выполнять функцию резистивного нагревательного элемента, как показано в вариантах осуществления, представленных на Фиг. 3 и Фиг. 4. В альтернативном варианте осуществления резистор 30 может представлять собой дополнительный компонент, соединенный проводным способом с первичной катушкой 12, например, дополнительный резистивный нагревательный элемент.Optionally, an additional resistor 30 may be included in the main part 10. The resistor 30, if present, may represent the inherent resistance of the primary coil 12, which may function as a resistive heating element, as shown in the embodiments shown in Fig. 3 and Fig. 4. In an alternative embodiment, the resistor 30 may be an additional component connected by wire to the primary coil 12, for example, an additional resistive heating element.
Claims (24)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21167882.6 | 2021-04-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023129104A RU2023129104A (en) | 2023-11-27 |
| RU2824110C2 true RU2824110C2 (en) | 2024-08-06 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3582641A1 (en) * | 2017-02-20 | 2019-12-25 | Philip Morris Products S.a.s. | Aerosol-generating device and method for using a sheet of aerosol-forming substrate in an aerosol-generating device |
| US10660363B2 (en) * | 2014-07-24 | 2020-05-26 | Altria Client Services Llc | Electronic vaping device and components thereof |
| RU2728518C1 (en) * | 2017-03-31 | 2020-07-30 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Induction coil assembly |
| RU2732423C2 (en) * | 2016-05-31 | 2020-09-16 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating device with several heaters |
| RU2732773C2 (en) * | 2016-03-02 | 2020-09-22 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating device comprising a feedback device |
| RU2732766C2 (en) * | 2016-05-31 | 2020-09-22 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating system comprising a heated article which generates an aerosol |
| RU2735170C2 (en) * | 2016-02-12 | 2020-10-28 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating system with puff detector |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10660363B2 (en) * | 2014-07-24 | 2020-05-26 | Altria Client Services Llc | Electronic vaping device and components thereof |
| RU2735170C2 (en) * | 2016-02-12 | 2020-10-28 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating system with puff detector |
| RU2732773C2 (en) * | 2016-03-02 | 2020-09-22 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating device comprising a feedback device |
| RU2732423C2 (en) * | 2016-05-31 | 2020-09-16 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating device with several heaters |
| RU2732766C2 (en) * | 2016-05-31 | 2020-09-22 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating system comprising a heated article which generates an aerosol |
| EP3582641A1 (en) * | 2017-02-20 | 2019-12-25 | Philip Morris Products S.a.s. | Aerosol-generating device and method for using a sheet of aerosol-forming substrate in an aerosol-generating device |
| RU2728518C1 (en) * | 2017-03-31 | 2020-07-30 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Induction coil assembly |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6898500B2 (en) | Aerosol generation system with multiple inductor coils | |
| EP3664643B1 (en) | Aerosol-generating device with flat inductor coil | |
| EP3993650B1 (en) | Inductive heating arrangement with segmented inductive heating element | |
| EP3993651B1 (en) | Inductive heating arrangement with gas permeable segmented inductive heating element | |
| US20240381936A1 (en) | Inductively coupled heater | |
| JP2025114769A (en) | Method of operating an induction heated aerosol generating system | |
| CN113950262B (en) | Induction heating device with annular channel | |
| JP2025157444A (en) | Method for operating an inductively heated aerosol generating system with multiple temperature profiles | |
| RU2824110C2 (en) | Inductively coupled heater | |
| RU2851257C2 (en) | Aerosol generating device and aerosol generating system | |
| JP2024544785A (en) | Method for manufacturing or assembling an aerosol generator | |
| HK40030523A (en) | Aerosol generating system with multiple inductor coils | |
| HK40030523B (en) | Aerosol generating system with multiple inductor coils | |
| HK40030524A (en) | Aerosol generating system with multiple inductor coils | |
| HK40030524B (en) | Aerosol generating system with multiple inductor coils | |
| HK40027635B (en) | Aerosol generating system with multiple inductor coils | |
| HK40027635A (en) | Aerosol generating system with multiple inductor coils |