RU2765362C2 - Устройство, генерирующее аэрозоль, с управлением с обратной связью - Google Patents
Устройство, генерирующее аэрозоль, с управлением с обратной связью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765362C2 RU2765362C2 RU2020119162A RU2020119162A RU2765362C2 RU 2765362 C2 RU2765362 C2 RU 2765362C2 RU 2020119162 A RU2020119162 A RU 2020119162A RU 2020119162 A RU2020119162 A RU 2020119162A RU 2765362 C2 RU2765362 C2 RU 2765362C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol
- heating element
- property
- aerosol generating
- control loop
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 452
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 128
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 claims description 8
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 39
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 5
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 5
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 5
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- -1 iron-manganese-aluminum Chemical compound 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 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
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 235000019504 cigarettes Nutrition 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
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000011232 storage material Substances 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
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 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
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920004933 Terylene® Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 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
- CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N cobalt lithium Chemical compound [Li].[Co] CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000003571 electronic cigarette Substances 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- NPEWZDADCAZMNF-UHFFFAOYSA-N gold iron Chemical compound [Fe].[Au] NPEWZDADCAZMNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 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
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- SWAIALBIBWIKKQ-UHFFFAOYSA-N lithium titanium Chemical compound [Li].[Ti] SWAIALBIBWIKKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 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
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 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
- 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
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/50—Control or monitoring
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/17—Filters specially adapted for simulated smoking devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
- A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/50—Control or monitoring
- A24F40/51—Arrangement of sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/50—Control or monitoring
- A24F40/53—Monitoring, e.g. fault detection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/50—Control or monitoring
- A24F40/57—Temperature control
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/65—Devices with integrated communication means, e.g. wireless communication means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к устройству, генерирующему аэрозоль, системе, генерирующей аэрозоль, и способу изменения свойства аэрозоля. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля, датчик температуры для измерения температуры нагревательного элемента, средство мониторинга аэрозоля для измерения свойства аэрозоля, включающего по меньшей мере одно из физического свойства и химического состава генерируемого аэрозоля, и контроллер, выполненный с возможностью регулирования питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании: i) измеренной температуры нагревательного элемента в первом контуре управления с обратной связью; и ii) измеренного свойства аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью. Устройство содержит вспомогательное средство контроля аэрозоля для регулирования свойств аэрозоля генерируемого аэрозоля. Контроллер выполнен с возможностью регулирования по меньшей мере одной контрольной переменной для вспомогательного средства контроля аэрозоля на основании измеренных свойств аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью. Обеспечивается улучшенный механизм управления нагревателем. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, с управлением с обратной связью.
Ручные электроуправляемые системы, генерирующие аэрозоль, обычно генерируют аэрозоль путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль, посредством резистивного нагревательного элемента для высвобождения летучих соединений в паре, который затем охлаждается с образованием аэрозоля. Регулирование максимальной температуры нагревательного элемента предотвращает высвобождение нежелательных химических соединений, таких как те, что обычно присутствуют в дыме традиционных сигарет, которые образуются при высоких температурах. Таким образом, температура нагревательного элемента обычно является единственной контрольной переменной для регулирования качества генерируемого аэрозоля. Температура нагревательного элемента часто определяется путем обнаружения электрического сопротивления нагревательного элемента. Однако измеренное сопротивление указывает на температуру по всему нагревательному элементу, и поэтому не может обнаружить локальный перегрев.
Кроме того, качество генерируемого аэрозоля может отличаться от одного устройства к другому, а также от одного типа субстрата, образующего аэрозоль, к другому. Рабочие характеристики системы, генерирующей аэрозоль, также могут зависеть от других факторов, таких как интенсивность затяжки, продолжительность затяжки и техническое обслуживание устройства. Доступные в настоящее время устройства обычно не учитывают эти факторы для обеспечения соответствующего качества аэрозоля, и они также не способны реагировать на неправильное использование или неисправность компонентов в устройстве.
Кроме того, поскольку в этих известных из уровня техники устройствах управление нагревателем обычно осуществляется на основании предварительно определенных корреляций и установленных профилей управления, то имеется ограниченная возможность обеспечения настройки управления нагревателем для генерирования аэрозоля, который лучше всего соответствует индивидуальным предпочтениям пользователя.
Поэтому необходимо предоставить такую систему, генерирующую аэрозоль, которая способна обеспечить улучшенный механизм управления нагревателем.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит: нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля; датчик температуры для измерения температуры нагревательного элемента; средство мониторинга аэрозоля для измерения свойства аэрозоля, включающего по меньшей мере одно из физического свойства и химического состава генерируемого аэрозоля; и контроллер, выполненный с возможностью регулирования питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании i) измеренной температуры нагревательного элемента в первом контуре управления с обратной связью; и ii) измеренного свойства аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью.
Измеренное свойство аэрозоля может включать одно или более свойств аэрозоля. Средство мониторинга аэрозоля может содержать датчик для отслеживания по меньшей мере одного физического свойства или химического состава генерируемого аэрозоля. Датчик может быть расположен в канале для потока или вдоль него ниже по ходу потока от нагревательного элемента. Физическое свойство генерируемого аэрозоля может включать любое одно или более из плотности капель, размера капель, скорости капель и объемной скорости потока генерируемого аэрозоля. Химический состав может включать любое одно или более из уровня нежелательного химического соединения, уровня газа продуктов сгорания и уровня никотина.
Датчик температуры может представлять собой специальный датчик температуры, такой как термопара. Предпочтительно нагревательный элемент может быть использован как датчик температуры. Например, нагреватель может быть использован как резистивный датчик температуры (RTD). Измеренное электрическое сопротивление можно соотносить с температурой.
При отслеживании свойств аэрозоля генерируемого аэрозоля контроллер может применять более сложные механизмы управления с обратной связью. Например, если температура генерируемого аэрозоля используется в качестве входного сигнала, в дополнение к измеренной температуре нагревателя, это может позволять контроллеру точно регулировать качество генерируемого аэрозоля, а также реагировать на отклоняющееся от нормы состояние.
Первый контур управления с обратной связью и второй контур управления с обратной связью могут работать вместе для регулирования температуры нагревательного элемента. Например, регулирование питания, подаваемого на нагревательный элемент, может основываться на измеренных свойствах аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью, тогда как первый контур с обратной связью используется для обеспечения того, чтобы температура нагревателя не превышала предварительно определенную максимальную температуру.
Контроллер может быть выполнен с возможностью сопоставления измеренного свойства аэрозоля с ожидаемым свойством аэрозоля для определения того, имеется ли отклоняющееся от нормы состояние. Может быть определено, что отклоняющееся от нормы состояние имеет место, если измеренное свойство аэрозоля отличается от ожидаемого или требуемого значения или диапазона значений для такого свойства. Если измеренное свойство аэрозоля находится в пределах ожидаемого или требуемого диапазона, то это можно считать нормальным состоянием для такого свойства аэрозоля. Ожидаемый или требуемый диапазон или целевое значение для каждого измеренного свойства аэрозоля могут регулироваться пользователем. Ожидаемый или требуемый диапазон или целевое значение для каждого измеренного свойства аэрозоля могут быть разными для разных субстратов, образующих аэрозоль. Ожидаемый или требуемый диапазон или целевое значение для каждого измеренного свойства аэрозоля могут зависеть от других измеренных параметров. Например, ожидаемый или требуемый диапазон температуры аэрозоля может зависеть от температуры или влажности окружающей среды. Ожидаемая или требуемая плотность аэрозоля может зависеть от настроек устройства, выбранных пользователем. Ожидаемые или требуемые свойство или свойства аэрозоля могут быть сохранены в памяти в контроллере.
Контроллер может быть приспособлен регулировать питание по первому контуру с обратной связью, если нет отклоняющегося от нормы состояния, и регулировать питание по второму контуру управления с обратной связью, если есть отклоняющееся от нормы состояние. Активирование второго контура управления с обратной связью только после обнаружения по меньшей мере одного отклоняющегося от нормы состояния аэрозоля делает возможным использование простого контроллера, поскольку он не требует перекрестного сопоставления измеренного свойства аэрозоля с температурой нагревательного элемента.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать вспомогательное средство контроля аэрозоля для изменения свойств аэрозоля генерируемого аэрозоля; и контроллер выполнен с возможностью регулирования по меньшей мере одной контрольной переменной для вспомогательного средства контроля аэрозоля на основании измеренных свойств аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью. Вспомогательное средство контроля аэрозоля может преимущественно обеспечивать дополнительное регулирование и контроль свойств аэрозоля после образования аэрозоля или во время образования аэрозоля. Вспомогательное средство контроля аэрозоля может содержать любой механизм, который воздействует на образование аэрозоля, физические свойства и химические составы аэрозоля и известен специалисту в данной области техники, например средства контроля температуры и давления, механические фильтры и химические поглотители.
Вспомогательное средство контроля аэрозоля может быть выполнено с возможностью охлаждения генерируемого аэрозоля. Например, вспомогательное средство контроля аэрозоля может содержать по меньшей мере одно из термоэлектрического устройства, теплообменника, теплового насоса или теплоприемника. Температура генерируемого аэрозоля существенно влияет на образование и рост капель аэрозоля, а значит и на плотность и размер капель. Предпочтительно вспомогательное средство контроля аэрозоля содержит термоэлектрическое устройство, которое может преимущественно обеспечивать нагревание/охлаждение на его поверхности, когда к термоэлектрическому устройству приложен электрический ток. Преимущественно термоэлектрическое устройство представляет собой устройство Пельтье. Устройство Пельтье обычно имеет простую конструкцию, не содержит никаких подвижных частей и поэтому является надежным. Кроме того, устройство Пельтье является относительно компактным и легким, что делает его идеальным выбором для использования в ручных устройствах, генерирующих аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать камеру, генерирующую аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Вспомогательное средство контроля аэрозоля может содержать исполнительное устройство для изменения объема камеры, генерирующей аэрозоль. Это может быть достигнуто путем регулирования длины камеры или формы камеры, генерирующей аэрозоль. Это может быть достигнуто с помощью пьезоэлектрического элемента, например. Изменение объема камеры, генерирующей аэрозоль, может изменять время пребывания генерируемого аэрозоля до того, как он вытягивается через мундштук. Это может значительно влиять на количество и размер капель аэрозоля.
Вспомогательное средство контроля аэрозоля может содержать регулируемый фильтр, такой как микроимпактор или регулируемое сито. Регулируемый фильтр может преимущественно отфильтровывать слишком большие капли, так что прошедшие через фильтр капли аэрозоля находятся в диапазоне допустимых размеров. Более конкретно, в регулируемом фильтре можно изменять размер отверстий сита в зависимости от разных свойств аэрозоля. Например, в регулируемом фильтре можно уменьшать размер отверстий сита, если плотность капель оказывается аномально высокой. Усиленная фильтрация уменьшает концентрацию аэрозоля.
Средство мониторинга аэрозоля может содержать по меньшей мере один из спектрометра, электрохимического датчика и датчика со структурой «металл-оксид-полупроводник» (МОП). Использование таких химических датчиков позволяет обнаруживать нежелательные химические составы. При обнаружении наличия нежелательного химического состава контроллер может прекращать подачу питания на нагревательный элемент, или он может уменьшать подачу питания на нагревательный элемент для уменьшения температуры нагревательного элемента. Уменьшение температуры нагревательного элемента обычно будет останавливать создание нежелательного состава или снижать уровень нежелательного химического состава в генерируемом аэрозоле.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать приемник данных, связанный с контроллером. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать передатчик данных, связанный с контроллером. Передатчик данных и приемник данных могут делать возможной беспроводную связь с внешним устройством. Передатчик и приемник данных могут содержать приемопередатчик Bluetooth с низким энергопотреблением. Контроллер может быть выполнен с возможностью обновления ожидаемых, или требуемых, или целевых свойств аэрозоля или параметров нагревательного элемента на основании данных, полученных посредством приемника данных.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать память, в которой сохранен алгоритм управления с прогнозированием или алгоритм пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования. Контроллер может быть выполнен с возможностью применения первого контура управления с обратной связью, или второго контура управления с обратной связью, или как первого контура управления с обратной связью, так и второго контура управления с обратной связью с использованием или алгоритма управления с прогнозированием, или алгоритма пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования. Посредством алгоритма управления с прогнозированием можно регулировать переменные как перед изменением измеренной температуры, или измеренного свойства аэрозоля, или как измеренной температуры, так и измеренного свойства аэрозоля, так и после него.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать ручное устройство, генерирующее аэрозоль. Ручное устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью генерирования аэрозоля для вдыхания пользователем. Ручное устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштук, через который пользователь может делать затяжку, чтобы вытягивать аэрозоль, генерируемый устройством, из устройства. Система, генерирующая аэрозоль, может представлять собой устройство, работающее от батареи. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать корпус, предназначенный для содержания датчика температуры, средства мониторинга аэрозоля и нагревательного элемента. Корпус также может частично или полностью вмещать субстрат. Устройство предпочтительно представляет собой портативное устройство, которое удобно держать между пальцами одной руки. Устройство может иметь по существу цилиндрическую форму и иметь длину от 70 до 200 мм. Максимальный диаметр устройства предпочтительно составляет от 10 до 30 мм.
Система, генерирующая аэрозоль, обеспечивает возможность непосредственного получения измерения типа и/или количества по меньшей мере одного химического состава и его использования во втором контуре управления с обратной связью. В этом отношении система может измерять спектр поглощения генерируемого аэрозоля. Спектр поглощения генерируемого аэрозоля может предоставлять указание составов, присутствующих в генерируемом аэрозоле.
Нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью непрерывного нагревания субстрата, образующего аэрозоль, во время работы устройства. «Непрерывное» в этом контексте означает, что нагревание не зависит от потока воздуха, проходящего через устройство, так что питание может подаваться на нагревательный элемент, даже когда нет потока воздуха, проходящего через устройство. Охлаждение корпуса устройства особенно необходимо в непрерывно нагреваемых устройствах, поскольку температура корпуса может повышаться в периоды, когда питание подается на нагревательный элемент, но воздух через устройство не втягивается. Альтернативно устройство может содержать средства для обнаружения потока воздуха, и нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, только когда поток воздуха превышает пороговый уровень, указывающий на то, что пользователь делает затяжку с помощью устройства.
В контексте этого документа «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, образующего аэрозоль, например частью курительного изделия. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля, который пользователь может непосредственно вдыхать в свои легкие через рот. Устройство, генерирующее аэрозоль, может удерживать изделие, образующее аэрозоль. Изделие, образующее аэрозоль, может полностью или частично содержаться в устройстве, генерирующем аэрозоль. Изделие, образующее аэрозоль, может содержать мундштук, через который пользователь может делать затяжку во время использования.
В контексте этого документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться в результате нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, в целях удобства может быть частью изделия, образующего аэрозоль.
В контексте этого документа термин «изделие, образующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, образующее аэрозоль, может генерировать аэрозоль, который пользователь может непосредственно вдыхать в свои легкие через рот. Однако в отличие от традиционной сигареты изделие, образующее аэрозоль, не требует горения для генерирования аэрозоля. Изделие, образующее аэрозоль, может быть одноразовым и может представлять собой, или может содержать, табачную палочку.
В контексте этого документа термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации из устройства, генерирующего аэрозоль, и одного или более изделий, образующих аэрозоль, для использования с устройством. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать дополнительные компоненты, такие как зарядное устройство для перезарядки встроенного блока электропитания в электроуправляемом или электрическом устройстве, генерирующем аэрозоль.
В контексте этого документа термин «мундштучная часть» относится к части изделия, образующего аэрозоль, или устройства, генерирующего аэрозоль, которую пользователь помещает себе в рот для непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого изделием, образующим аэрозоль, или устройством, генерирующим аэрозоль. Аэрозоль доставляется в рот пользователя через мундштук.
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 жаропрочные сплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть встроен, инкапсулирован в изоляционный материал или нанесен на него, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Альтернативно электрические нагреватели могут содержать элемент для нагревания инфракрасным излучением, источник фотонов или элемент для индукционного нагревания.
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 относительно субстрата, образующего аэрозоль. Внутренний нагреватель может иметь любую подходящую форму. Например, внутренний нагреватель может быть принимать форму нагревательной пластины. Альтернативно внутренний нагреватель может иметь форму кожуха или подложки с разными электропроводящими частями или электрически резистивной металлической трубки. Альтернативно внутренний нагреватель может быть одним или более из нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр субстрата, образующего аэрозоль. Другие альтернативы включают нагревательную проволоку или нить, например проволоку из Ni-Cr (никель-хрома), платины, вольфрама или сплавов, или нагревательную пластину. Внутренний нагревательный элемент может быть нанесен внутри жесткого материала носителя или на нем. В одном таком варианте осуществления электрически резистивный нагреватель может быть образован с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть сформован в виде дорожки на подходящем изолирующем материале, таком как керамический материал, например диоксид циркония, а затем размещен внутри другого изолирующего материала, такого как стекло. Нагреватели, полученные таким способом, могут быть использованы как для нагревания, так и для отслеживания температуры нагревателей во время работы.
Внешний нагреватель может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагреватель может иметь форму одной или более гибких листов нагревательной фольги на диэлектрической подложке, например из полиимида. Листам гибкой нагревательной фольги может быть придана форма, соответствующая периметру полости для размещения субстрата. Альтернативно внешний нагреватель может иметь форму металлических решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна или может быть образован с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на субстрате подходящей формы. Внешний нагреватель может быть также образован с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть сформован в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Внешний нагреватель, образованный таким способом, может быть использован как для нагревания, так и для отслеживания температуры внешнего нагревателя во время работы.
Внутренний или внешний нагреватель может содержать теплоприемник, или тепловой резервуар, содержащий материал, способный поглощать и сохранять тепло, а затем со временем высвобождать тепло в субстрат, образующий аэрозоль. Теплоприемник может быть выполнен из любого подходящего материала, такого как подходящий металлический или керамический материал. В одном варианте осуществления материал имеет высокую теплоемкость (чувствительный теплоаккумулирующий материал) или представляет собой материал, способный поглощать и впоследствии высвобождать тепло посредством обратимого процесса, такого как высокотемпературный фазовый переход. Подходящие чувствительные теплоаккумулирующие материалы включают силикагель, оксид алюминия, углерод, стекломат, стекловолокно, минеральные вещества, металл или сплав металлов, таких как алюминий, серебро или свинец, и целлюлозный материал, такой как бумага. Другие подходящие материалы, которые высвобождают тепло в результате обратимого фазового перехода, включают парафин, ацетат натрия, нафталин, воск, оксид полиэтилена, металл, металлическую соль, эвтектическую смесь солей или сплав. Теплоприемник или тепловой резервуар может быть расположен таким образом, что он непосредственно контактирует с субстратом, образующим аэрозоль, и может передавать сохраненное тепло непосредственно на субстрат. Альтернативно тепло, сохраненное в теплоприемнике или тепловом резервуаре, может быть передано на субстрат, образующий аэрозоль, посредством проводника тепла, такого как металлическая трубка.
Изделие, образующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, образующее аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Изделие, образующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Субстрат, образующий аэрозоль, также может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.
Изделие, образующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Изделие, образующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Изделие, образующее аэрозоль, может содержать заглушку фильтра. Заглушка фильтра может быть расположена на находящемся дальше по ходу потока конце курительного изделия. Заглушка фильтра может представлять собой ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. Заглушка фильтра в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 мм, однако может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм.
В одном варианте осуществления изделие, образующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 мм. Курительное изделие может иметь внешний диаметр примерно 7,2 мм. Кроме того, субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 мм. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 12 мм. Кроме того, диаметр субстрата, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Изделие, образующее аэрозоль, может содержать внешнюю бумажную обертку. Кроме того, изделие, образующее аэрозоль, может содержать перегородку между субстратом, образующим аэрозоль, и заглушкой фильтра. Перегородка может иметь размер приблизительно 18 мм, но может иметь размер в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 25 мм.
Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля, которое способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или более из: порошка, гранул, шариков, кусочков, тонких трубок, полосок или листов, содержащих одно или более из: травяных листьев, табачных листьев, фрагментов табачных жилок, восстановленного табака, гомогенизированного табака, экструдированного табака, табачного формованного листа и расширенного табака. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предоставлен в подходящей таре или картридже. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, предназначенные для высвобождения при нагреве субстрата. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «гомогенизированный табак» относится к материалу, образованному путем агломерирования сыпучего табака. Гомогенизированный табак может иметь форму листа. Содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять более 5% по сухому весу. Альтернативно содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять от 5% до 30% по сухому весу. Листы гомогенизированного табачного материала могут быть образованы путем агломерирования сыпучего табака, полученного путем помола или иного измельчения одного или обоих из пластинки табачного листа и стеблей табачного листа. Альтернативно или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более из табачной пыли, табачной мелочи и других сыпучих табачных побочных продуктов, образующихся, например, при обработке, перемещении и отгрузке табака. Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более внутренних связующих, т. е. табачных эндогенных связующих, одно или более внешних связующих, т. е. табачных экзогенных связующих, или их сочетание, чтобы способствовать агломерированию сыпучего табака; альтернативно или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их сочетания.
Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предоставлен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, кусочков, тонких трубок, полосок или листов. Альтернативно носитель может представлять собой трубчатый носитель, имеющий тонкий слой твердого субстрата, нанесенного на его внутреннюю поверхность, или на его внешнюю поверхность, или как на его внутреннюю, так и внешнюю поверхности. Такой трубчатый носитель может быть образован, например, из бумаги или бумагообразного материала, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками, или перфорированной металлической фольги, или любой другой термостабильной полимерной матрицы.
Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в форме, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен по схеме с целью обеспечения неравномерной доставки вкусоароматической добавки во время использования.
Несмотря на то, что выше упоминаются твердые субстраты, образующие аэрозоль, специалисту в данной области техники будет понятно, что с другими вариантами осуществления могут быть применены другие формы субстрата, образующего аэрозоль. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Если предусмотрен жидкий субстрат, образующий аэрозоль, то устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит средства для удержания жидкости. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в таре. Альтернативно или дополнительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть поглощен пористым материалом носителя. Пористый материал носителя может быть изготовлен из любой подходящей поглощающей заглушки или детали, например из вспененного металлического или пластмассового материала, полипропилена, терилена, нейлоновых волокон или керамики. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в пористом материале носителя перед применением устройства, генерирующего аэрозоль, или альтернативно материал жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может высвобождаться в пористый материал носителя во время применения или непосредственно перед ним. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть предоставлен в капсуле. Оболочка капсулы предпочтительно плавится при нагреве и высвобождает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в пористый материал носителя. Капсула может вмещать твердое вещество в сочетании с жидкостью.
Альтернативно носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в которые были включены табачные компоненты. Нетканое полотно или пучок волокон могут содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать блок питания для подачи питания на внутренний и внешний нагреватели. Блок питания может являться любым подходящим блоком питания, например, источником напряжения постоянного тока, таким как батарея. В одном варианте осуществления блок питания представляет собой литий-ионную батарею. Альтернативно блок питания может представлять собой никель-металл-гидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею.
В другом аспекте настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, которая содержит устройство согласно первому аспекту настоящего изобретения, при этом устройство содержит корпус и субстрат, образующий аэрозоль, который частично или полностью размещен в корпусе.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, которая содержит: субстрат, образующий аэрозоль; нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля; датчик температуры для измерения температуры нагревательного элемента; средство мониторинга аэрозоля для измерения свойства аэрозоля, включающего по меньшей мере одно из физического свойства и химического состава генерируемого аэрозоля; и контроллер, выполненный для регулирования питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании: i) измеренной температуры нагревательного элемента в первом контуре управления с обратной связью; и ii) отслеживаемого свойства аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложен субстрат, образующий аэрозоль, для использования в системе, генерирующей аэрозоль, которая содержит средство мониторинга аэрозоля, выполненное для отслеживания свойств аэрозоля генерируемого аэрозоля и осуществления связи с контроллером в устройстве, генерирующем аэрозоль.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения предложен способ регулирования генерирования аэрозоля, включающий:
i) генерирование аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, посредством нагревательного элемента;
ii) измерение температуры нагревательного элемента на нагревательном элементе;
iii) регулирование питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании измеренной температуры в первом контуре управления с обратной связью;
iv) измерение свойства аэрозоля генерируемого аэрозоля, при этом указанное свойство аэрозоля включает по меньшей мере одно физическое свойство или химический состав генерируемого аэрозоля;
v) сопоставление одного или более измеренных свойств аэрозоля с ожидаемым свойством аэрозоля для определения того, имеется ли отклоняющееся от нормы состояние;
vi) регулирование питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании первого контура управления с обратной связью, если отклоняющегося от нормы состояния нет; и
vii) регулирование питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании второго контура управления с обратной связью, если отклоняющееся от нормы состояние есть.
Признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут быть в равной степени применимы к другим аспектам настоящего изобретения.
Варианты осуществления настоящего изобретения далее будут описаны исключительно в качестве примеров со ссылками на прилагаемые графические материалы, в которых:
на фиг. 1a представлено схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 1b представлено схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, по фиг. 1, когда она приведена в действие;
на фиг. 1c представлено схематическое изображение альтернативной системы, генерирующей аэрозоль;
на фиг. 2 представлено схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, выполненной с возможностью испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3a и 3b представлены структурные схемы, на которых показаны соответственно контроллер, содержащий ПИД-контроллеры, и логическое управление с прогнозированием;
на фиг. 4 представлено схематическое изображение, на котором показан датчик аэрозоля, выполненный за одно целое с изделием, образующим аэрозоль, согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 5 представлено схематическое изображение, на котором показана система, генерирующая аэрозоль, с элементом для индукционного нагревания согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 6 представлено схематическое изображение, на котором показан датчик аэрозоля, выполненный в мундштуке, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1a показана система 10, генерирующая аэрозоль, которая содержит устройство 20, генерирующее аэрозоль, и изделие 100, образующее аэрозоль, которое предназначено для использования с устройством 20, генерирующим аэрозоль. Изделие 100, образующее аэрозоль, в этом приведенном примере представляет собой заглушку из табака, имеющую расходную часть 102, содержащую субстрат, образующий аэрозоль, мундштук 104 для втягивания генерируемого аэрозоля через изделие и промежуточную часть 106 между субстратом 102, образующим аэрозоль, и мундштуком 104.
Устройство 20, генерирующее аэрозоль, содержит трубчатый корпус 22 с полостью 24, выполненной для приема изделия 100, образующего аэрозоль, сквозь отверстие в ближнем конце корпуса 22. Как показано на фиг. 1b, когда изделие 100, образующее аэрозоль, вставлено в полость 24, нагревательный элемент 26 в полости 24 проникает и полностью заходит в расходную часть 102 изделия 100, образующего аэрозоль, чтобы обеспечивать нагревание субстрата 102, образующего аэрозоль. Нагревательный элемент 26 представляет собой резистивный нагревательный элемент, который генерирует тепло, когда через него пропускается ток. При использовании нагревательный элемент 26 нагревается до рабочей температуры от 200 до 350 градусов Цельсия для генерирования аэрозоля. Нагревательный элемент 26 выполнен в виде пластины, чтобы облегчать его проникновение в субстрат 102, образующий аэрозоль, когда тот вставляют в полость. Размеры и положение нагревательного элемента 26 являются такими, чтобы он соответствовал расходной части 102 изделия 100, образующего аэрозоль, вставляемой в полость 24, так что при использовании вся расходная часть 102 или ее части могут быть нагреты в первом участке 24a полости.
Устройство 10 содержит в корпусе 22 источник 30 электроэнергии, например перезаряжаемую литий-ионную батарею. Устройство дополнительно содержит контроллер 32, связанный с нагревательным элементом 26, источником 30 электроэнергии и пользовательским интерфейсом 34. В этом случае пользовательский интерфейс 34 представляет собой механическую кнопку. При задействовании пользовательского интерфейса 34 контроллер 32 контролирует питание, подаваемое посредством электрических контактов 27 на нагревательный элемент 26, с целью регулирования температуры субстрата 102, образующего аэрозоль. Контроллер 32 дополнительно содержит процессор 38 для анализа измеренных данных с по меньшей мере одного датчика. Например, контроллер может быть выполнен с возможностью преобразования обнаруженного электрического сопротивления на нагревательном элементе 26 в температуру нагревателя на основании правила преобразования, сохраненного в памяти 36. Память 36 также может быть выполнена с возможностью хранения данных об изменении во времени измеренной температуры, чтобы при необходимости направлять данные от датчика в процессор 32.
Контроллер 32 дополнительно содержит модуль 39 связи для осуществления связи с внешними устройствами. Таким образом, обрабатываемые параметры, такие как ожидаемые значения свойств аэрозоля и рабочая температура нагревателя, могут быть изменениями от внешнего устройства, соединенного посредством модуля связи. Могут обеспечиваться обновления встроенного программного обеспечения. С устройства на внешнее устройство можно загружать данные, касающиеся использования устройства и состояния устройства. В приведенном примере модуль связи представляет собой устройство Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), выполненное с возможностью обеспечения беспроводной связи с внешними устройствами. В некоторых случаях модуль беспроводной связи предусмотрен не в контроллере 32, а на вспомогательном устройстве, таком как зарядное устройство. В этом случае контроллер посредством вспомогательного устройства может отправлять данные на внешние устройства или получать данные с них.
Корпус дополнительно содержит теплоизоляционный элемент 28, такой как изоляционный материал, примыкающий к нагревательному элементу 26, для отделения и экранирования электрических компонентов от вырабатываемого тепла в полости 24. Теплоизоляционный элемент также обеспечивает уплотнение между полостью 24 и электронными компонентами. Теплоизоляционный элемент предотвращает вхождение любых жидкостей в полости в контакт с электрическими компонентами. Теплоизоляционный элемент 28 в этом примере также закрепляет основание нагревательного элемента 26 в корпусе. Теплоизоляционный элемент обеспечивает опору нагревательному элементу 26, когда тот проникает в субстрат 102, образующий аэрозоль, во время вставки изделия 100, образующего аэрозоль, в устройство.
При использовании нагревательный элемент 26 нагревается до рабочей температуры и заставляет субстрат, образующий аэрозоль, генерировать аэрозоль в полости 24. Пользователь тогда может делать затяжку через мундштук 104 изделия 100, образующего аэрозоль, чтобы втягивать генерируемый аэрозоль из полости 24. Как показано на фиг. 1b, часть генерируемого аэрозоля может перетекать в зазор 60, образованный между субстратом 102 и внутренними стенками полости 24. Такой перетекающий аэрозоль является показателем того, что происходит генерирование аэрозоля. На внутренней стенке полости 24 предоставлен датчик 40 аэрозоля для определения одного или более свойств перетекающего аэрозоля. Выходной сигнал датчика аэрозоля, который представляет измеренное свойство аэрозоля, затем передается на контроллер 32 для использования в контуре управления с обратной связью.
В приведенном примере датчик 40 аэрозоля, такой как миниатюрный датчик со структурой «металл-оксид-полупроводник» (МОП) или миниатюрный спектрометр, для определения одного или более химических составов в генерируемом аэрозоле. Дополнительно или в качестве альтернативы датчик 40 аэрозоля может содержать один или более из оптических датчиков частиц и датчиков температуры для обнаружения физических свойств, таких как количество, плотность и размеры частиц капель аэрозоля, а также температуры генерируемого аэрозоля. Таким образом, датчик 40 аэрозоля выполнен с возможностью обеспечения данных, касающихся одного или более химических составов и физических свойств генерируемого аэрозоля.
В качестве примера датчик 40 аэрозоля может содержать химический датчик для отслеживания состава в генерируемом аэрозоле и, в частности, для обнаружения уровня монооксида углерода (CO), который указывает на нежелательное горение или перегрев в субстрате, образующем аэрозоль. Контроллер 32 выполнен с возможностью сопоставления измеренного уровня CO с ожидаемым значением, указывающим ожидаемый уровень CO в аэрозоле, генерируемом во время нормальной работы. Если имеется большее количество CO, чем ожидаемый уровень, то контроллер может определить наличие отклоняющегося от нормы состояния.
Химический датчик обычно содержит распознающий элемент, связанный с анализирующим элементом. Распознающий элемент содержит чувствительные участки, которые выборочно взаимодействуют с молекулами целевого химического вещества в генерируемом аэрозоле. Анализирующий элемент содержит электронный компонент для обработки сигналов, отправляемых распознающим элементом.
На фиг. 1c представлен другой вариант осуществления настоящего изобретения. Датчик 40 аэрозоля, показанный на фиг. 1b, заменен электрохимическим покрытием 40b. Электрохимическое покрытие 40b нанесено на существенной части стенки полости 24. В этом варианте осуществления электрохимическое покрытие 40b представляет собой распознающий элемент, тогда как анализирующий элемент интегрирован в контроллер. Электрохимическое покрытие расположено так, чтобы находиться в электрическом соединении с контроллером. Покрытие возвращает электрический сигнал на контроллер при контакте с конкретным целевым химическим веществом в перетекающем аэрозоле. Электрический сигнал, возвращенный электрохимическим покрытием, является пропорциональным концентрации целевого химического вещества в генерируемом аэрозоле. Если сигнал от электрохимического покрытия выходит за пределы нормального или ожидаемого диапазона, то контроллер определяет наличие отклоняющегося от нормы состояния. Такое устройство обеспечивает тонкий химический датчик. Если отклоняющегося от нормы состояния нет, контроллер 32 может регулировать питание, подаваемое на нагревательный элемент 26, на основании определенной температуры в нагревательном элементе 26 в первом контуре управления с обратной связью. Температура нагревательного элемента может быть измерена посредством отдельной термопары на нагревателе или на основании мгновенного электрического сопротивления, обнаруженного на резистивном нагревательном элементе 26.
Контроллер выполнен с возможностью замещения первого контура управления с обратной связью в ответ на обнаруженное отклоняющееся от нормы состояние, такое как чрезмерный уровень CO, и использования второго контура управления с обратной связью, в котором питание, подаваемое на нагревательный элемент, регулируется на основании измеренного качества аэрозоля. Например, в рассмотренном выше случае контроллер после обнаружения отклоняющегося от нормы количества CO прерывает или уменьшает подачу питания на нагревательный элемент 26 независимо от температуры нагревательного элемента, пока измеренный уровень CO не упадет ниже ожидаемого значения.
В некоторых вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью непрерывного использования второго контура управления с обратной связью, так что питание, подаваемое на нагревательный элемент, непрерывно регулируется на основании измеренного качества аэрозоля даже в нормальных условиях. Измеренное свойство аэрозоля может быть использовано для настройки целевой температуры нагревательного элемента, например.
В некоторых вариантах осуществления одно или более ожидаемых свойств аэрозоля могут быть изменены вручную или изменены при выполнении определенных условий запуска. Второй контур управления с обратной связью может активироваться на разных пороговых уровнях. Например, ожидаемый уровень CO для использования на улице может быть снижен, если устройство 20, генерирующее аэрозоль, используется в ограниченном пространстве. Поэтому устройство 20, генерирующее аэрозоль, работает с более низкой рабочей температурой, когда оно используется в помещении. Устройство может обнаруживать, что оно находится в помещении, с помощью устройства 39 BLE.
В некоторых вариантах осуществления устройство 39 BLE осуществляет связь с внешним устройством, таким как мобильный телефон, для изменения ожидаемого значения одного или более свойств аэрозоля вручную. В некоторых других вариантах осуществления устройство 39 BLE определяет, что оно находится рядом с другими внешними устройствами, например домашними развлекательными системами, и снижает ожидаемое значение CO, подходящее для использования в помещении.
В некоторых случаях при работе с применением второго контура управления по-прежнему может учитываться температура нагревательного элемента, используемая первым контуром управления с обратной связью. Например, при обнаружении аномально низкого количества никотина в аэрозоле второй контур управления с обратной связью замещает контроль температуры в первом контуре управления и увеличивает подачу питания на нагревательный элемент 26. Это увеличивает испарение и способствует высвобождению никотина. В этом случае в качестве меры безопасности контроллер непрерывно обращается к температуре нагревательного элемента в первом контуре с обратной связью. Контроллер выполнен с возможностью прекращения увеличения подачи питания, если температура нагревательного элемента достигает предварительно определенного предельного значения предохранительного выключения. Обычное предварительно определенное предельное значение предохранительного выключения может составлять от 300 до 400 градусов Цельсия, но оно может варьироваться в зависимости от типа нагреваемого субстрата, образующего аэрозоль.
В некоторых случаях измеряется множество свойств аэрозоля, и вторичный контур управления может регулировать питание, подаваемое на нагревательный элемент 26, на основании иерархии измеренных параметров. Например, предохранительные выключения, такие как при обнаружении нежелательных химических составов, могут замещать контроль на основании уровня никотина. Так, при обнаружении аномально высокого уровня нежелательного химического соединения и аномально низкого уровня никотина контроллер прекращает подачу питания на нагревательный элемент, чтобы уменьшать уровень состава нежелательного химического соединения, вместо увеличения температуры нагревателя с целью увеличения высвобождения никотина.
Как показано на фиг. 1a и 1b, устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит вспомогательное средство 50 контроля аэрозоля для регулирования качества аэрозоля после его генерирования на нагревательном элементе. Вспомогательное средство 50 контроля аэрозоля в приведенном примере представляет собой устройство Пельтье, которое поглощает тепло из второго участка 24b полости, чтобы охлаждать генерируемый аэрозоль, протекающий через промежуточную часть 106 изделия 100, образующего аэрозоль. Как показано на фиг. 2, второй участок 24b полости предпочтительно расположен дальше по ходу потока от первого участка 24a полости, так что генерируемый аэрозоль охлаждается перед втягиванием через мундштук. Это обеспечивает более резкое охлаждение генерируемого аэрозоля в промежуточной части 106 и, таким образом, увеличивает количество возникающих и образующихся капель аэрозоля. В некоторых вариантах осуществления промежуточная часть 106 может содержать теплопроводный материал, который способствует охлаждению аэрозоля, проходящего через нее.
В некоторых вариантах осуществления может использоваться другое вспомогательное средство 50 контроля аэрозоля. Например, вспомогательное средство 50 контроля аэрозоля может представлять собой исполнительные микроэлементы, выполненные с возможностью регулирования объема расширения полости, а также длины пути потока аэрозоля, чтобы изменять степень образования капель аэрозоля из пара. Вспомогательное средство 50 контроля аэрозоля может представлять собой регулируемый механический фильтр, такой как микроимпактор, для отфильтровывания капель генерируемого аэрозоля, выходящих за пределы допустимого диапазона.
Вспомогательное средство 50 контроля аэрозоля, такое как термоэлектрическое устройство, потребляет дополнительную энергию от источника 30 электропитания. В этом приведенном примере вспомогательное средство 50 контроля аэрозоля применяется только во втором контуре управления для регулирования свойств аэрозоля при обнаружении отклоняющегося от нормы аэрозоля. Вспомогательное средство 50 контроля аэрозоля не активируется, если определено, что свойства аэрозоля генерируемого аэрозоля находятся в пределах нормального рабочего диапазона. Вместо этого активация вспомогательного средства контроля аэрозоля осуществляется в качестве корректирующей меры, чтобы улучшить качество аэрозоля, если генерируемый аэрозоль находится вне требуемых пределов.
Оптический измеритель 40 частиц представляет собой пример датчика 40 аэрозоля, при этом измеряемые свойства аэрозоля представляют собой количество капель и размер капель. Если обнаружено, что количество капель и размер капель находятся в пределах нормального рабочего диапазона, контроллер 27 применяет первый контур управления с обратной связью, в котором питание, подаваемое на нагревательный элемент 26, основано на измеренной температуре нагревателя. Однако при обнаружении аномально низкой плотности капель и/или уменьшенного размера капель контроллер 27 может применять второй контур управления с обратной связью, посредством которого он не только снижает подачу питания на нагревательный элемент на основании свойств аэрозоля, но и активирует термоэлектрическое устройство 50 для стимулирования образования капель.
В некоторых вариантах осуществления могут быть предусмотрены дополнительные датчики аэрозоля (не показаны) для отслеживания свойств аэрозоля, вытягиваемого через мундштук. Например, дополнительные датчики аэрозоля могут отслеживать эффективность вспомогательного средства 50 контроля аэрозоля в отношении устранения недостатков в генерируемом аэрозоле. Контроллер 27 может быть выполнен с возможностью управления вспомогательным средством 50 контроля аэрозоля на основании измеренных свойств аэрозоля, полученных с датчика 40 аэрозоля или с дополнительного датчика аэрозоля, или как с датчика 40 аэрозоля, так и с дополнительного датчика аэрозоля, во втором контуре управления.
Дополнительные датчики аэрозоля могут отслеживать те же свойства аэрозоля, что и датчик 40 аэрозоля, или могут отслеживать другие свойства аэрозоля. Например, датчик 40 аэрозоля может представлять собой спектрометр для обнаружения уровня CO, а дополнительные датчики аэрозоля могут представлять собой оптический измеритель частиц для измерения количества частиц или размера частиц, или как количества частиц, так и размера частиц. Контроллер может регулировать подачу питания на нагревательный элемент на основании иерархии свойств аэрозоля и нагревательного элемента, так что отклоняющееся от нормы состояние по одному свойству замещает управление на основании отклоняющегося от нормы состояния по другому свойству.
На фиг. 2 показана альтернативная система 10b, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство 20b, генерирующее аэрозоль, для использования с картриджем 100b, образующим аэрозоль, содержащим жидкий субстрат 102b, образующий аэрозоль. Система 10b, генерирующая аэрозоль, содержит такие же компоненты, что и вариант осуществления 10, показанный на фиг. 1, за исключением того, что она не выполнена с возможностью нагревания табачного стержня. Система 10b, генерирующая аэрозоль, выполнена с возможностью испарения жидкого субстрата 102b, общеизвестного как жидкость для электронных сигарет.
Мундштук 104b с возможностью отсоединения прикреплен к отверстию полости 124b путем резьбового крепления или зажимного крепления. Картридж 100b, образующий аэрозоль, может быть вставлен в полость 124b путем отсоединения и повторного прикрепления мундштука 104b. При применении картридж 100b, образующий аэрозоль, вставлен в полость 124b. Жидкий субстрат 102b подается на нагревательный элемент 26b и нагревается им, в процессе чего генерируется аэрозоль. Генерируемый аэрозоль образуется в полости 124b перед тем, как вытягивается из полости, когда пользователь делает затяжку через мундштук 104b.
В целом, когда применяется второй контур управления с обратной связью, можно говорить о режиме полной обратной связи. В режиме полной обратной связи по меньшей мере одно свойство аэрозоля, измеренное датчиком аэрозоля, используется в непрерывном контуре управления с обратной связью для регулирования нагревательного элемента 26 согласно логике управления, сохраненной в памяти 38. Логика управления может быть задана при изготовлении, или она может обновляться за счет машинного обучения либо программироваться пользователем устройства.
При работе в режиме полной обратной связи по меньшей мере одно свойство аэрозоля, измеренное датчиком 40 аэрозоля, применяется для изменения температуры нагревателя или других переменных для управления вспомогательным средством 50 контроля аэрозоля. Могут быть использованы интеллектуальные алгоритм или логика управления, в которых могут учитываться возможные ложно положительные результаты.
Работа в режиме полной обратной связи требует использования относительно чувствительных датчиков 40 аэрозоля, а также специализированной логики управления. В некоторых случаях, в которых такие требования не удовлетворяются, второй контур управления с обратной связью может работать намного проще, при этом датчик 40 аэрозоля работает просто как предохранительный переключатель. Например, при обнаружении наличия нежелательного химического соединения второй контур управления замещает контроль температуры на нагревательном элементе и выключает устройство в целом. Более конкретно, второй контур управления с обратной связью может прекращать работу устройства, а не осуществлять управление с обратной связью.
На фиг. 3a и 3b представлены две альтернативные структурные схемы, на которых показано пропорционально-интегрально-дифференциальное (ПИД) управление и логическое управление с прогнозированием соответственно, обеспечивающие первый контур 210 управления с обратной связью и второй контур 220 управления с обратной связью в устройстве 10, генерирующем аэрозоль. Применение ПИД-управления позволяет регулировать параметры после измерения изменения, тогда как логическое управление с прогнозированием позволяет регулировать параметры перед измерением изменения и после него.
Как показано на фиг. 3a, первый контур 210 управления с обратной связью предусмотрен для регулирования температуры нагревателя (на основании обнаруженного электрического сопротивления нагревательного элемента, когда датчиком 40 аэрозоля не обнаружено отклоняющееся от нормы свойства аэрозоля. На первом этапе 212 получают измерения тока, проходящего через нагревательный элемент, и напряжения на нагревательном элементе. На втором этапе 224 измерения используют для вычисления электрического сопротивления нагревательного элемента. Вычисленное сопротивление нагревательного элемента сопоставляют с целевым сопротивлением на этапе 216 и разницу отправляют в пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) контроллер на этапе 218. Выходной сигнал ПИД-контроллера представляет собой необходимое значение напряжения, при котором электрическое сопротивление нагревательного элемента достигает целевого сопротивления. Использование ПИД-контроллера является хорошо известным методом для управления с замкнутым контуром. ПИД-контроллер имеет фиксированные параметры, не зависящие от температуры или сопротивления нагревателя. На этапе 220 выходной сигнал ПИД-контроллера сопоставляют с максимальными предельными значениями напряжения и тока. Если значение выходного напряжения меньше, чем максимальное предельное значение, то его отправляют в блок 230 управления нагревателем, в противном случае в блок 230 управления напряжением отправляют значение максимального напряжения.
На этапе 242 второй контур 240 управления получает значение обнаруженного химического или физического свойства аэрозоля. Обнаруженное свойство сопоставляют с ожидаемым значением для обнаруживаемого свойства на этапе 244 с выведением разницы. Разницу отправляют в пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) контроллер на этапе 246. Выходной сигнал ПИД-контроллер представляет собой значение напряжения, при котором обнаруживаемое свойство аэрозоля возвращается к целевому значению. На этапе 248 выходной сигнал ПИД-контроллера сопоставляют с максимальными предельными значениями напряжения и тока. Если значение выходного напряжения меньше, чем максимальное предельное значение, то его отправляют в блок 230 управления нагревателем, в противном случае в блок 230 управления напряжением отправляют значение максимального напряжения. Выходной сигнал второго контура 240 управления также может быть применен к дополнительным устройствам контроля аэрозоля, таким как устройство Пельтье, как показано посредством вывода Контроль_охлаждения.
Блок 230 управления нагревателем может быть выполнен с возможностью использования входного сигнала с первого контура 210 управления, если не обнаружено отклоняющееся от нормы свойство аэрозоля. Об отклоняющемся от нормы свойстве аэрозоля сообщают в блок 230 управления нагревателем посредством сигнала перезаписи со второго контура управления.
Однако второй контур управления можно использовать непрерывно для точного регулирования первого контура управления. Выходной сигнал второго контура управления может быть подан на ПИД-контроллер первого контура управления, как показано стрелкой 232. С другой стороны, разница между целевым сопротивлением и измеренным сопротивлением с первого контура 210 управления может быть подана на ПИД-контроллер второго контура 240 управления, как показано стрелкой 234. Это может служить предохранительным механизмом. Например, разница в сопротивлении, указывающая на значительный перегрев нагревательного элемента, которая потенциально могла бы привести к горению или повреждению нагревательного элемента 26, могла бы вызвать выдачу сигнала перезаписи вторым контуром 240 управления с обратной связью и прекращению или значительному уменьшению подачи питания на нагревательный элемент 26.
На фиг. 3b показаны подобные первый контур 260 управления и второй контур 270 управления, в которых применяется логика управления с прогнозированием, при которой контроллер на основании предыдущего опыта и оценок прогнозирует поведение системы перед тем, как событие действительно происходит.
На первом этапе 262 первого контура 260 управления получают измерение тока, проходящего через нагреватель, и измерение напряжения, которые затем на втором этапе 264 используют для вычисления электрического сопротивления нагревательного элемента. Вычисленное сопротивление нагревательного элемента сопоставляют с целевым сопротивлением на этапе 266 и сигнал разницы или ошибки отправляют на логический контроллер с функцией прогнозирования на этапе 268. Логический контроллер с функцией прогнозирования может основываться на поведении модели или идеального нагревательного элемента, основанном на множестве параметров, таких как температура, напряжение, время, ток и погрешность между целевым сопротивлением и вычисленным сопротивлением. Как и в контуре управления по фиг. 3a, перед тем как выходной сигнал логического контроллера с функцией прогнозирования используют для управления преобразователем постоянного тока в постоянный, сначала проверяют, превышает ли ток, проходящий через нагреватель, или требуемое выходное напряжение предварительно определенные максимальные предельные значения. Если ток, проходящий через нагреватель, больше, чем максимальный ток, который батарея может обеспечить, то на этапе 269 необходимое значение напряжения устанавливают равным произведению максимально допустимого тока и вычисленного сопротивления нагревателя. Выходной сигнал отправляют в блок 280 управления нагревателем.
На этапе 272 второй контур 270 управления получает значение обнаруженного химического или физического свойства аэрозоля. Обнаруженное свойство сопоставляют с ожидаемым значением для обнаруживаемого свойства на этапе 274 с выведением разницы. Разницу отправляют в логический контроллер с функцией прогнозирования на этапе 276. Выходной сигнал логического контроллера с функцией прогнозирования представляет собой значение напряжения, при котором обнаруживаемое свойство аэрозоля возвращается к целевому значению. На этапе 278 выходной сигнал ПИД-контроллера сопоставляют с максимальными предельными значениями напряжения и тока. Если выходное напряжение меньше, чем максимальное предельное значение, то его отправляют в блок 280 управления нагревателем, в противном случае в блок 280 управления напряжением отправляют значение максимального напряжения. Выходной сигнал второго контура управления также может быть применен к дополнительным устройствам контроля аэрозоля, таким как устройство Пельтье, как показано посредством вывода Контроль_охлаждения.
Как и в примере, приведенном на фиг. 3a, блок 230 управления нагревателем может быть выполнен с возможностью использования входного сигнала с первого контура 210 управления, если не обнаружено отклоняющееся от нормы свойство аэрозоля. Об отклоняющемся от нормы свойстве аэрозоля сообщают в блок 230 управления нагревателем посредством сигнала перезаписи со второго контура 240 управления.
Однако второй контур 240 управления можно использовать непрерывно для точного регулирования первого контура управления. Выходной сигнал второго контура 240 управления может быть подан на ПИД-контроллер первого контура управления, как показано стрелкой 232. С другой стороны, разница между целевым сопротивлением и измеренным сопротивлением с первого контура 210 управления может быть подана на ПИД-контроллер второго контура 240 управления, как показано стрелкой 234. Это может служить предохранительным механизмом. Например, разница в сопротивлении, указывающая на значительный перегрев нагревательного элемента 26, которая потенциально могла бы привести к горению или повреждению нагревательного элемента, могла бы вызвать выдачу сигнала перезаписи вторым контуром 240 управления с обратной связью и прекращению или значительному уменьшению подачи питания на нагревательный элемент 26.
Логика управления с прогнозированием сохранена в памяти 38 и может часто обновляться пользователем или обновляться автоматически при каждом использовании, чтобы изучать привычки пользователя или определять наилучший режим использования. Например, контроллер 32 может определять, что конкретный пользователь склонен предпочитать более холодный генерируемый аэрозоль, поскольку сведения об изменении во времени в памяти 38 показывают, что пользователь всегда делает более короткие затяжки или сразу перестает делать затяжки после того, как температура генерируемого аэрозоля превышает конкретную температуру. В результате первый контур управления с обратной связью, или второй контур управления с обратной связью, или первый контур управления с обратной связью и второй контур управления с обратной связью могут тогда применять логику с прогнозированием, при которой значение ожидаемого свойства аэрозоля снижается до более низкого значения.
На фиг. 4 показано изделие 300, образующее аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Как и изделие 100, образующее аэрозоль, показанное на фиг. 1, изделие 300, образующее аэрозоль, также содержит расходную часть 302, содержащую субстрат, образующий аэрозоль, мундштук 304 и промежуточную часть 306 между субстратом 302, образующим аэрозоль, и мундштуком 304. В этом варианте осуществления датчик 340 аэрозоля выполнен за одно целое с промежуточной частью 306 изделия 300, образующего аэрозоль. Датчик 340 аэрозоля может представлять собой заменяемый датчик с изделием 300, образующим аэрозоль.
Датчик 340 аэрозоля выполнен с возможностью обнаружения по меньшей мере одного свойства в основном потоке аэрозоля, вытягиваемом через мундштук, что позволяет выполнять точные измерения. В приведенном примере датчик 340 аэрозоля с помощью беспроводной связи связан с различными компонентами в устройстве 10, генерирующем аэрозоль. Например, датчик 340 аэрозоля осуществляет связь с контроллером 32 с применением бесконтактной связи ближнего радиуса действия (NFC) и при этом получает питание от источника 30 электропитания с помощью беспроводной зарядки, такой как индуктивная зарядка. Альтернативно датчик 340 аэрозоля может быть снабжен электрическими соединителями на внешней поверхности изделия 300, образующего аэрозоль, для установки физических электрических соединений с контроллером 32 и источником 30 электропитания.
На фиг. 5 показано альтернативное устройство 420, генерирующее аэрозоль, содержащее контроллер 432, соединенный с источником 430 электропитания, датчик 440 аэрозоля, вспомогательное средство 450 контроля аэрозоля и индукционную катушку 470 в корпусе 422, но расположенную вокруг внешней поверхности субстрата 402, образующего аэрозоль, в изделии 400, образующем аэрозоль, вставленном в полость 424. Изделие, образующее аэрозоль, содержит мундштук 404, через который пользователь делает затяжки. Устройство 420, генерирующее аэрозоль, задействует первый контур управления с обратной связью, или второй контур управления с обратной связью, или как первый контур управления с обратной связью, так и второй контур управления с обратной связью для регулирования генерирования аэрозоля таким же способом, как и устройство 20, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1 и 2.
Индукционная катушка 470 вырабатывает переменное электромагнитное поле, которое индуцирует вырабатывающий тепло вихревой ток в токоприемнике 472. Тепло также может вырабатываться за счет потерь на гистерезис в токоприемнике. Токоприемник 472 в этом примере выполнен из нержавеющей стали. Токоприемник 472 вставлен в субстрат 402, образующий аэрозоль, для нагревания субстрата 402, образующего аэрозоль, изнутри. В некоторых вариантах осуществления токоприемник также может быть нанесен на внешнюю поверхность субстрата 402, образующего аэрозоль, для обеспечения нагревания снаружи субстрата 402, образующего аэрозоль. Альтернативно токоприемник может представлять собой токоприемную трубку, окружающую полость 424.
Токоприемник 472, возбуждаемый индукционной катушкой 470, образует нагревательный элемент в этом варианте осуществления. В отличие от традиционного резистивного нагревательного элемента, температуру в токоприемнике 472 нельзя измерить непосредственно. Вместо этого контроллер выполнен с возможностью определения температуры в токоприемнике 472 на основании кажущегося омического сопротивления на индукционной катушке. Такое кажущееся омическое сопротивление может быть вычислено на основании напряжения и тока, идущих от источника электропитания. Температура в токоприемнике 472 может быть взята как температура нагревателя для обеспечения управления с обратной связью в первом контуре управления с обратной связью.
На фиг. 6 показан мундштук 504, который с возможностью отсоединения закрывает полость устройства, генерирующего аэрозоль, в еще одном варианте осуществления настоящего изобретения. Мундштук содержит канал для потока и проницаемую сетку 506, проходящую поперек канала для потока. Мундштук 504 дополнительно содержит датчик 540 аэрозоля, установленный на проницаемой сетке 506. Датчик аэрозоля расположен на пути генерируемого аэрозоля для определения по меньшей мере одного свойства аэрозоля, генерируемого из субстрата, образующего аэрозоль. Мундштук дополнительно содержит электрические соединители, расположенные вдоль его боковых стенок, для установки физических электрических соединений с контроллером 32 и источником 30 электропитания, когда он прикреплен к отверстию полости. Однако такое физическое электрическое соединение может быть заменено беспроводной связью, такой как NFC, и индукционной зарядкой.
Устройство, показанное на фиг. 6, позволяет обнаруживать по меньшей мере одно свойство аэрозоля в основном потоке аэрозоля посредством незаменяемого датчика 540 аэрозоля. Таким образом, в отношении использования это является более дешевой системой по сравнению с заменяемым датчиком 340 аэрозоля, показанным на фиг. 4.
Представленные в качестве примера варианты осуществления, описанные выше, предназначены для описания, а не для ограничения. После ознакомления с представленными в качестве примера вариантами осуществления, рассмотренными выше, специалисту в данной области техники будут очевидны другие варианты осуществления, соответствующие вышеописанным представленным в качестве примера вариантам осуществления.
Claims (43)
1. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля;
датчик температуры для измерения температуры нагревательного элемента;
средство мониторинга аэрозоля для измерения свойства аэрозоля, которое включает по меньшей мере одно из физического свойства и химического состава генерируемого аэрозоля, при этом средство мониторинга аэрозоля расположено в канале для потока или вдоль него ниже по ходу потока от нагревательного элемента;
контроллер, выполненный с возможностью регулирования питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании:
i) измеренной температуры нагревательного элемента в первом контуре управления с обратной связью; и
ii) измеренного свойства аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью;
вспомогательное средство контроля аэрозоля для регулирования свойств аэрозоля генерируемого аэрозоля; и
при этом контроллер выполнен с возможностью регулирования по меньшей мере одной контрольной переменной для вспомогательного средства контроля аэрозоля на основании измеренных свойств аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью.
2. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, отличающееся тем, что контроллер выполнен с возможностью сопоставления измеренного свойства аэрозоля с ожидаемым свойством аэрозоля для определения того, имеется ли отклоняющееся от нормы состояние, и при этом контроллер выполнен с возможностью регулирования питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании первого контура с обратной связью, если отклоняющегося от нормы состояния нет, и на основании второго контура управления с обратной связью, если отклоняющееся от нормы состояние есть.
3. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 2, отличающееся тем, что отклоняющееся от нормы состояние возникает, когда измеренное свойство аэрозоля отличается от ожидаемого или требуемого значения или диапазона значений для такого свойства.
4. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 3, отличающееся тем, что ожидаемые или требуемые значение или диапазон для каждого измеренного свойства аэрозоля могут регулироваться пользователем.
5. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что вспомогательное средство контроля аэрозоля выполнено с возможностью охлаждения генерируемого аэрозоля.
6. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 5, отличающееся тем, что вспомогательное средство контроля аэрозоля содержит по меньшей мере одно из термоэлектрического устройства, теплообменника, теплового насоса или теплоприемника.
7. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 5 или 6, отличающееся тем, что вспомогательное средство контроля аэрозоля содержит устройство Пельтье.
8. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно содержит камеру, генерирующую аэрозоль, для генерирования аэрозоля, и при этом вспомогательное средство контроля аэрозоля содержит исполнительное устройство для изменения объема камеры, генерирующей аэрозоль.
9. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 8, отличающееся тем, что исполнительное устройство выполнено с возможностью изменения объема камеры, генерирующей аэрозоль, путем регулирования длины камеры или формы камеры, генерирующей аэрозоль.
10. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что вспомогательное средство контроля аэрозоля содержит регулируемый фильтр.
11. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 10, отличающееся тем, что регулируемый фильтр содержит по меньшей мере одно из микроимпактора и сита.
12. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что средство мониторинга аэрозоля содержит по меньшей мере один из спектрометра, электрохимического датчика и датчика со структурой «металл-оксид-полупроводник» (МОП).
13. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно содержит память, в которой сохранен алгоритм управления с прогнозированием или алгоритм пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования, при этом контроллер выполнен с возможностью применения первого контура управления с обратной связью, или второго контура управления с обратной связью, или как первого контура управления с обратной связью, так и второго контура управления с обратной связью с помощью алгоритма управления с прогнозированием или алгоритма пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования.
14. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что физические свойства генерируемого аэрозоля включают одно или более из плотности капель, температуры, размера капель, скорости капель и объемной скорости потока генерируемого аэрозоля.
15. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что химический состав может включать одно или более из уровня нежелательного химического соединения, уровня газа продуктов сгорания и уровня никотина.
16. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
устройство по п. 1 и субстрат, образующий аэрозоль.
17. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 16, отличающаяся тем, что
субстрат, образующий аэрозоль, содержит средство мониторинга аэрозоля.
18. Способ изменения свойства аэрозоля, включающий:
i) генерирование аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, посредством нагревательного элемента;
ii) измерение температуры на нагревательном элементе;
iii) регулирование питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании измеренной температуры в первом контуре управления с обратной связью;
iv) измерение свойства аэрозоля генерируемого аэрозоля в канале для потока или вдоль него ниже по ходу потока от нагревательного элемента, при этом указанное свойство аэрозоля включает по меньшей мере одно физическое свойство или химический состав генерируемого аэрозоля;
v) сопоставление измеренного свойства аэрозоля с ожидаемым свойством аэрозоля для определения того, имеется ли отклоняющееся от нормы состояние;
vi) регулирование питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании первого контура управления с обратной связью, если отклоняющегося от нормы состояния нет;
vii) регулирование питания, подаваемого на нагревательный элемент, на основании измеренного свойства аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью, если отклоняющееся от нормы состояние есть; и
viii) регулирование по меньшей мере одной контрольной переменной для регулирования свойств аэрозоля генерируемого аэрозоля с помощью вспомогательного средства контроля аэрозоля на основе измеренного свойства аэрозоля во втором контуре управления с обратной связью.
19. Способ изменения свойства аэрозоля по п. 18, отличающийся тем, что отклоняющееся от нормы состояние возникает, когда измеренное свойство аэрозоля отличается от ожидаемого или требуемого значения или диапазона значений для такого свойства.
20. Способ изменения свойства аэрозоля по п. 18 или 19, отличающийся тем, что физические свойства генерируемого аэрозоля включают одно или более из плотности капель, температуры, размера капель, скорости капель и объемной скорости потока генерируемого аэрозоля.
21. Способ изменения свойства аэрозоля по любому из пп. 18-20, отличающийся тем, что химический состав может включать одно или более из уровня нежелательного химического соединения, уровня газа продуктов сгорания и уровня никотина.
22. Способ изменения свойства аэрозоля по любому из пп. 18-21, отличающийся тем, что дополнительно включает охлаждение генерируемого аэрозоля с использованием вспомогательного средства контроля аэрозоля.
23. Способ изменения свойства аэрозоля по любому из пп. 18-22, отличающийся тем, что дополнительно включает изменение объема камеры, генерирующей аэрозоль, для генерирования аэрозоля с использованием исполнительного устройства вспомогательного средства контроля аэрозоля.
24. Способ изменения свойства аэрозоля по любому из пп. 18-23, отличающийся тем, что дополнительно включает изменение размера отверстий сита регулируемого сита вспомогательного средства в зависимости от различных свойств аэрозоля.
25. Способ изменения свойства аэрозоля по любому из пп. 18-24, отличающийся тем, что дополнительно включает обнаружение наличия нежелательного химического состава и, при обнаружении наличия нежелательного химического состава, прекращение подачи питания на нагревательный элемент или уменьшение подачи питания на нагревательный элемент для уменьшения температуры нагревательного элемента.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17207157 | 2017-12-13 | ||
| EP17207157.3 | 2017-12-13 | ||
| PCT/EP2018/084204 WO2019115464A1 (en) | 2017-12-13 | 2018-12-10 | Aerosol-generating device with feedback control |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020119162A3 RU2020119162A3 (ru) | 2022-01-13 |
| RU2020119162A RU2020119162A (ru) | 2022-01-13 |
| RU2765362C2 true RU2765362C2 (ru) | 2022-01-28 |
Family
ID=60673414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020119162A RU2765362C2 (ru) | 2017-12-13 | 2018-12-10 | Устройство, генерирующее аэрозоль, с управлением с обратной связью |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200397054A1 (ru) |
| EP (1) | EP3723525B1 (ru) |
| JP (1) | JP7241753B2 (ru) |
| KR (1) | KR102702106B1 (ru) |
| CN (1) | CN111386054B (ru) |
| RU (1) | RU2765362C2 (ru) |
| WO (1) | WO2019115464A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11394227B2 (en) * | 2020-05-01 | 2022-07-19 | Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. | Power management during system startup at low temperatures |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102589403B1 (ko) * | 2018-03-26 | 2023-10-16 | 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 | 에어로졸 생성 장치 및 제어 방법과 프로그램 |
| KR102841360B1 (ko) | 2018-07-10 | 2025-08-01 | 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. | 공기 품질 센서를 갖는 에어로졸 발생 시스템 |
| US12053027B2 (en) * | 2019-03-28 | 2024-08-06 | Philip Morris Products, S.A. | Aerosol-generating system with chromatic recognition |
| KR102278593B1 (ko) * | 2019-07-29 | 2021-07-16 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성 장치 및 이의 동작 방법 |
| CN114364276A (zh) * | 2019-09-10 | 2022-04-15 | 日本烟草国际股份有限公司 | 气溶胶产生装置 |
| KR20210036716A (ko) | 2019-09-26 | 2021-04-05 | 주식회사 케이티앤지 | 복수의 에어로졸 생성기질로 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 시스템 및 그 장치 |
| GB201914949D0 (en) * | 2019-10-16 | 2019-11-27 | Nicoventures Trading Ltd | Aerosol provision system and method |
| KR102436023B1 (ko) * | 2019-11-01 | 2022-08-24 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성 시스템 |
| CN114929312A (zh) * | 2019-11-25 | 2022-08-19 | 日本烟草国际股份有限公司 | 吸入装置 |
| GB201917442D0 (en) * | 2019-11-29 | 2020-01-15 | Nicoventures Trading Ltd | Aerosol provision system |
| GB201917438D0 (en) * | 2019-11-29 | 2020-01-15 | Nicoventures Trading Ltd | Aerosol delivery system |
| KR102397451B1 (ko) * | 2020-01-06 | 2022-05-12 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성 장치 |
| EP4090184A1 (en) * | 2020-01-14 | 2022-11-23 | Philip Morris Products, S.A. | Flavor cartridge for aerosol-generating device |
| CN111150109A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-15 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 一种复合型升控温一体式发热元件和控温方法 |
| KR102332542B1 (ko) * | 2020-02-06 | 2021-11-29 | 주식회사 케이티앤지 | 온습도를 기초로 에어로졸 생성 장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 장치 |
| KR102354965B1 (ko) * | 2020-02-13 | 2022-01-24 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 |
| WO2021176394A1 (en) * | 2020-03-06 | 2021-09-10 | Jt International Sa | Safety means and methods for vapor generating devices |
| KR102419147B1 (ko) * | 2020-03-13 | 2022-07-08 | 주식회사 케이티앤지 | 비정상적인 동작을 판단하는 에어로졸 생성 장치 |
| CN112385882A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-02-23 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 加热可抽吸制品和加热不燃烧系统 |
| CN111650133B (zh) * | 2020-06-08 | 2023-11-14 | 惠州市新泓威科技有限公司 | 电子雾化设备待雾化溶液中有害物质的检测与控制方法及其电子雾化设备 |
| KR102450717B1 (ko) * | 2020-06-12 | 2022-10-05 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 발생 장치 및 그의 전력 제어 방법 |
| CN111642808A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-11 | 上海烟草集团有限责任公司 | 一种气雾产生装置 |
| CN113907439A (zh) * | 2020-07-07 | 2022-01-11 | 深圳市合元科技有限公司 | 气雾生成装置、气溶胶生成系统和控制方法 |
| JP2023540239A (ja) * | 2020-09-04 | 2023-09-22 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | 吸煙量に基づく加熱プロファイルを有する喫煙装置 |
| EP3989755A4 (en) * | 2020-09-07 | 2022-08-10 | KT&G Corporation | AEROSOL GENERATION DEVICE |
| KR102609589B1 (ko) * | 2020-09-11 | 2023-12-04 | 주식회사 케이티앤지 | 시스템 인 패키지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 |
| CN112351518A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-09 | 深圳市基克纳科技有限公司 | 一种发热体 |
| WO2022185249A1 (en) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | Hao Jiang | Electronic aerosol safety system for an aerosol delivery system |
| EP4226790A1 (en) * | 2021-03-17 | 2023-08-16 | Japan Tobacco Inc. | Suction device, program, and system |
| EP4062780A1 (en) * | 2021-03-26 | 2022-09-28 | Starker International Pte. Ltd. | Jig for use with a heating device suitable for heating an aerosol generating substrate |
| KR102623331B1 (ko) * | 2021-03-31 | 2024-01-09 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법 |
| CN215347059U (zh) * | 2021-04-15 | 2021-12-31 | 深圳市合元科技有限公司 | 气溶胶生成装置以及红外加热器 |
| KR102625768B1 (ko) * | 2021-06-14 | 2024-01-16 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성 장치 및 그 제어 방법 |
| KR20220167981A (ko) | 2021-06-15 | 2022-12-22 | 주식회사 케이티앤지 | 히터의 전원을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 |
| EP4358773A1 (en) * | 2021-06-24 | 2024-05-01 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating device comprising a control circuit for a heating element |
| KR102644193B1 (ko) * | 2021-07-28 | 2024-03-06 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성 물품에 대한 예열 동작을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 |
| KR102724045B1 (ko) * | 2021-10-19 | 2024-10-30 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성장치 및 그 동작방법 |
| US20230127763A1 (en) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Nicoventures Trading Limited | Aerosol provision system |
| KR102832996B1 (ko) * | 2021-12-02 | 2025-07-11 | 주식회사 이노아이티 | 에어로졸 발생 장치 |
| CN114271554B (zh) * | 2022-01-04 | 2024-07-12 | 上海烟草集团有限责任公司 | 一种气溶胶生成系统及其控制方法 |
| KR102817087B1 (ko) * | 2022-02-11 | 2025-06-05 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성 장치 및 이의 제어 방법 |
| KR20240129218A (ko) * | 2022-03-24 | 2024-08-27 | 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 | 에어로졸 생성 시스템, 제어 방법 및 프로그램 |
| KR102754453B1 (ko) * | 2022-03-28 | 2025-01-21 | 주식회사 이엠텍 | 에어로졸 발생 장치 |
| KR20250025613A (ko) * | 2022-06-17 | 2025-02-24 | 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. | 기재 센서를 갖는 에어로졸 발생 장치 |
| KR102852093B1 (ko) * | 2022-09-05 | 2025-08-28 | 주식회사 케이티앤지 | 전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 |
| WO2024053998A1 (en) * | 2022-09-05 | 2024-03-14 | Kt&G Corporation | Aerosol generating device and operating method thereof |
| JP7620160B2 (ja) * | 2022-09-05 | 2025-01-22 | ケーティー アンド ジー コーポレイション | エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置を制御する方法 |
| WO2024053999A1 (en) * | 2022-09-05 | 2024-03-14 | Kt&G Corporation | Aerosol generating device and method of controlling power supply |
| CN120489871B (zh) * | 2025-04-30 | 2025-11-04 | 首都医科大学附属北京地坛医院 | 基于机器学习的人源气溶胶在线监测系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009118085A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Philip Morris Products S.A. | Method for controlling the formation of smoke constituents in an electrical aerosol generating system |
| WO2013098397A2 (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-04 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol generating device with air flow detection |
| WO2017001520A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating device, system and method with a heated gas sensor |
| RU2606942C2 (ru) * | 2011-12-30 | 2017-01-10 | Филип Моррис Продактс С.А. | Обнаружение аэрозоль-образующего субстрата в генерирующем аэрозоль устройстве |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013060781A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol generating system with improved aerosol production |
| US10517530B2 (en) * | 2012-08-28 | 2019-12-31 | Juul Labs, Inc. | Methods and devices for delivering and monitoring of tobacco, nicotine, or other substances |
| US9854841B2 (en) * | 2012-10-08 | 2018-01-02 | Rai Strategic Holdings, Inc. | Electronic smoking article and associated method |
| US10292424B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-05-21 | Rai Strategic Holdings, Inc. | Aerosol delivery device including a pressure-based aerosol delivery mechanism |
| CN203643774U (zh) * | 2013-12-13 | 2014-06-11 | 深圳市合元科技有限公司 | 电子烟 |
| PL3504991T3 (pl) | 2013-12-23 | 2021-08-16 | Juul Labs International Inc. | Systemy urządzeń do odparowywania |
| US10117463B2 (en) * | 2014-01-03 | 2018-11-06 | Robert P Thomas, Jr. | Vapor delivery device |
| EP3209150B1 (en) * | 2014-10-24 | 2018-08-29 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating device, system and method with a combustion gas detector |
| WO2016096482A1 (en) | 2014-12-15 | 2016-06-23 | Philip Morris Products S.A. | A method of controlling aerosol production to control aerosol properties |
| US20160367925A1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Lunatech, Llc | Air Analyzer, Treatment And Peer Networking Apparatus |
| US9943111B2 (en) * | 2015-08-31 | 2018-04-17 | Lunatech, Llc | Methods and systems for vapor cooling |
| CN108135274B (zh) | 2015-11-02 | 2022-01-07 | 菲利普莫里斯生产公司 | 包括可振动元件的气溶胶生成系统 |
| CA3009402C (en) * | 2016-08-10 | 2018-12-04 | Gary Stephen Shuster | Vaporization improvements |
| US10219544B2 (en) * | 2017-03-24 | 2019-03-05 | Rai Strategic Holdings, Inc. | Aerosol delivery device and a related method |
-
2018
- 2018-12-10 EP EP18815696.2A patent/EP3723525B1/en active Active
- 2018-12-10 WO PCT/EP2018/084204 patent/WO2019115464A1/en not_active Ceased
- 2018-12-10 JP JP2020530481A patent/JP7241753B2/ja active Active
- 2018-12-10 CN CN201880076509.0A patent/CN111386054B/zh active Active
- 2018-12-10 KR KR1020207014112A patent/KR102702106B1/ko active Active
- 2018-12-10 RU RU2020119162A patent/RU2765362C2/ru active
- 2018-12-10 US US16/772,477 patent/US20200397054A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009118085A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Philip Morris Products S.A. | Method for controlling the formation of smoke constituents in an electrical aerosol generating system |
| WO2013098397A2 (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-04 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol generating device with air flow detection |
| RU2606942C2 (ru) * | 2011-12-30 | 2017-01-10 | Филип Моррис Продактс С.А. | Обнаружение аэрозоль-образующего субстрата в генерирующем аэрозоль устройстве |
| WO2017001520A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating device, system and method with a heated gas sensor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11394227B2 (en) * | 2020-05-01 | 2022-07-19 | Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. | Power management during system startup at low temperatures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112020009511A2 (pt) | 2020-11-03 |
| KR20200096760A (ko) | 2020-08-13 |
| CN111386054A (zh) | 2020-07-07 |
| RU2020119162A3 (ru) | 2022-01-13 |
| JP2021506237A (ja) | 2021-02-22 |
| WO2019115464A1 (en) | 2019-06-20 |
| JP7241753B2 (ja) | 2023-03-17 |
| KR102702106B1 (ko) | 2024-09-04 |
| RU2020119162A (ru) | 2022-01-13 |
| US20200397054A1 (en) | 2020-12-24 |
| CN111386054B (zh) | 2023-10-17 |
| EP3723525A1 (en) | 2020-10-21 |
| EP3723525B1 (en) | 2022-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2765362C2 (ru) | Устройство, генерирующее аэрозоль, с управлением с обратной связью | |
| KR102725990B1 (ko) | 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치의 히터 제어 방법 | |
| RU2621596C2 (ru) | Аэрозоль-генерирующее устройство с обнаружением воздушного потока | |
| RU2606942C2 (ru) | Обнаружение аэрозоль-образующего субстрата в генерирующем аэрозоль устройстве | |
| US9872521B2 (en) | Device and method for controlling an electrical heater to limit temperature | |
| EP3861877B1 (en) | Heated aerosol-generating device and method for generating aerosol with consistent properties | |
| BR112020009511B1 (pt) | Dispositivo gerador de aerossol, sistema gerador de aerossol e método para variar uma propriedade de aerossol de um aerossol | |
| RU2772666C2 (ru) | Генерирующее аэрозоль устройство, генерирующая аэрозоль система и способ управления нагревателем генерирующего аэрозоль устройства (варианты) | |
| HK40085659A (en) | Aerosol-generating device and method for controlling a heater of an aerosol-generating device | |
| HK40047426B (en) | Heated aerosol-generating device and method for generating aerosol with consistent properties | |
| HK40030312B (en) | Aerosol-generating device and method for controlling a heater of an aerosol-generating device | |
| HK40030312A (en) | Aerosol-generating device and method for controlling a heater of an aerosol-generating device | |
| BR112020008345B1 (pt) | Método para controle de um aquecedor em um dispositivo gerador de aerossol, dispositivo gerador de aerossol e sistema gerador de aerossol | |
| HK1185768A (en) | Detection of aerosol-forming substrate in an aerosol generating device | |
| NZ624115B2 (en) | Aerosol generating device with air flow detection |