RU2840681C2 - Aerosol generating device with puff detection - Google Patents
Aerosol generating device with puff detection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2840681C2 RU2840681C2 RU2023125148A RU2023125148A RU2840681C2 RU 2840681 C2 RU2840681 C2 RU 2840681C2 RU 2023125148 A RU2023125148 A RU 2023125148A RU 2023125148 A RU2023125148 A RU 2023125148A RU 2840681 C2 RU2840681 C2 RU 2840681C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat transfer
- aerosol
- transfer element
- aerosol generating
- generating device
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, которая содержит устройство, генерирующее аэрозоль, и к способу выявления затяжки пользователя на устройстве, генерирующем аэрозоль.The present invention relates to an aerosol generating device for generating an aerosol from an aerosol forming substrate. The present invention also relates to an aerosol generating system that comprises the aerosol generating device and to a method for detecting a user's puff on the aerosol generating device.
В области техники, к которой относится настоящее изобретение, известны устройства, генерирующие аэрозоль, выполненные с возможностью генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, такого как табакосодержащий субстрат. Такие устройства обычно генерируют аэрозоль из субстрата за счет подвода тепла к субстрату, а не сжигания субстрата. При использовании в устройстве, генерирующем аэрозоль, может быть размещен субстрат, образующий аэрозоль, например, в камере устройства. Устройство может подводить питание к нагревателю в сборе для нагрева нагревателя в сборе, причем тепло передается в субстрат, образующий аэрозоль, для высвобождения летучих соединений, которые конденсируются с образованием аэрозоля. Некоторые устройства, генерирующие аэрозоль, содержат систему выявления затяжки, способную автоматически выявлять, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве. Выявление затяжки можно использовать различными способами. Например, контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, может подсчитывать количество выявленных затяжек в отношении конкретного размещенного изделия, генерирующего аэрозоль. Если это количество затяжек достигает или превышает заданное количество затяжек, контроллер может информировать пользователя устройства или даже предотвращать использование устройства до замены изделия, генерирующего аэрозоль. В другом примере выявление затяжки можно использовать для управления немедленной подачей питания на нагревательный элемент или другой элемент, генерирующий аэрозоль, так, что при выявлении затяжки обеспечивается увеличенное питание.In the field of the art to which the present invention pertains, aerosol generating devices are known that are capable of generating an aerosol from an aerosol-forming substrate, such as a tobacco-containing substrate. Such devices typically generate an aerosol from a substrate by applying heat to the substrate, rather than by burning the substrate. In use, an aerosol generating device may accommodate an aerosol-forming substrate, for example, in a chamber of the device. The device may supply power to a heater assembly to heat the heater assembly, wherein the heat is transferred to the aerosol-forming substrate to release volatile compounds that condense to form an aerosol. Some aerosol generating devices comprise a puff detection system capable of automatically detecting when a user puffs on the device. Puff detection may be used in various ways. For example, a controller of the aerosol generating device may count the number of puffs detected with respect to a particular aerosol-generating article that is accommodated. If this number of puffs reaches or exceeds a predetermined number of puffs, the controller may inform the user of the device or even prevent use of the device until the aerosol-generating article is replaced. In another example, puff detection may be used to control the immediate supply of power to a heating element or other aerosol-generating element, such that increased power is provided when a puff is detected.
Иллюстративное известное устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит систему выявления затяжки, содержит нагреватель в сборе, содержащий нагревательную пластину. Нагревательная пластина выполнена с возможностью, при использовании, проникновения в субстрат, образующий аэрозоль, размещенного изделия, генерирующего аэрозоль. При использовании, для нагрева размещенного изделия, генерирующего аэрозоль, с целью высвобождения летучих соединений, на нагревательную пластину подается питание. Во время затяжки пользователя воздух втягивается через субстрат, образующий аэрозоль. Этот воздух оказывает охлаждающее воздействие на нагревательную пластину и, таким образом, приводит к падению сопротивления по меньшей мере одной нагревательной дорожки, образованной из материала, сопротивление которого зависит от температуры. Путем отслеживания сопротивления указанной по меньшей мере одной нагревательной дорожки, затяжки можно выявлять в соответствии с падением сопротивления. An illustrative known aerosol generating device that comprises a puff detection system comprises a heater assembly comprising a heating plate. The heating plate is configured to penetrate, when used, an aerosol generating article placed into the aerosol forming substrate. When used, power is supplied to the heating plate to heat the placed aerosol generating article in order to release volatile compounds. During a puff by the user, air is drawn through the aerosol forming substrate. This air has a cooling effect on the heating plate and thus causes a drop in resistance of at least one heating track formed from a material whose resistance depends on the temperature. By monitoring the resistance of said at least one heating track, puffs can be detected in accordance with the drop in resistance.
Такая компоновка не имеет практического значения для устройств, генерирующих аэрозоль, в которых используется внешний нагреватель в сборе, который нагревает субстрат, образующий аэрозоль, снаружи субстрата, а не изнутри него. Например, резистивный нагреватель в сборе может окружать стенку камеры устройства, генерирующего аэрозоль, причем стенка образует камеру для размещения изделия, генерирующего аэрозоль. При использовании нагреватель в сборе нагревает стенку камеры, и это тепло затем передается в субстрат, образующий аэрозоль, размещенного изделия, генерирующего аэрозоль. Вышеописанная система выявления затяжки не подходит для использования в устройствах, генерирующих аэрозоль, которые содержат такую систему внешнего нагревателя, так как воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, при затяжке пользователя, не проходит по внешнему нагревательному элементу. Охлаждающее воздействие такой затяжки пользователя на нагревательный элемент является столь небольшим, что его трудно измерить. Such an arrangement has no practical significance for aerosol-generating devices that use an external heater assembly that heats the aerosol-generating substrate from the outside of the substrate, rather than from the inside of it. For example, a resistive heater assembly may surround a chamber wall of an aerosol-generating device, wherein the wall forms a chamber for housing an aerosol-generating article. In use, the heater assembly heats the chamber wall, and this heat is then transferred to the aerosol-generating substrate of the housed aerosol-generating article. The above-described puff detection system is not suitable for use in aerosol-generating devices that include such an external heater system, since air drawn through the aerosol-generating substrate when a user puffs does not pass over the external heating element. The cooling effect of such a user puff on the heating element is so small that it is difficult to measure.
Было бы желательно предоставить устройство, генерирующее аэрозоль, с системой выявления затяжки, которая была бы более чувствительной к затяжкам пользователя, чем известные системы. Более чувствительная система выявления затяжки сделала бы возможным более точный подсчет затяжек, например, для уменьшения вероятности превышения максимального количества затяжек конкретного изделия, генерирующего аэрозоль. Более чувствительную систему выявления затяжки можно также использовать для управления немедленной доставкой питания на нагревательный элемент. Было бы также желательно создать устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит систему выявления затяжки, имеющую повышенную чувствительность вне зависимости от того, содержит устройство, генерирующее аэрозоль, внутренний нагреватель в сборе или внешний нагреватель в сборе. It would be desirable to provide an aerosol generating device with a puff detection system that is more sensitive to user puffs than known systems. A more sensitive puff detection system would allow for more accurate puff counting, for example to reduce the likelihood of exceeding a maximum puff count of a particular aerosol generating product. A more sensitive puff detection system could also be used to control immediate power delivery to a heating element. It would also be desirable to provide an aerosol generating device that includes a puff detection system that has increased sensitivity regardless of whether the aerosol generating device includes an internal heater assembly or an external heater assembly.
В первом аспекте предложено устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать корпус устройства. Корпус устройства может образовывать камеру для размещения субстрата, образующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать канал для потока воздуха. Канал для потока воздуха может проходить от впускного отверстия для воздуха в корпусе устройства. Канал для потока воздуха может проходить через камеру. Альтернативно канал для потока воздуха может сообщаться по текучей среде с камерой. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик затяжки в сборе. Датчик затяжки в сборе может содержать теплопередающий элемент. Детектор затяжки в сборе может содержать датчик температуры. Датчик температуры может находиться в контакте с теплопередающим элементом. Первая часть канала для потока воздуха может быть по меньшей мере частично образована стенкой канала для потока воздуха. Вторая часть канала для потока воздуха может быть по меньшей мере частично образована теплопередающим элементом. Вторая часть канала для потока воздуха может быть смежной с первой частью. Вторая часть может находиться снаружи камеры. По меньшей мере одно из теплопроводности или температуропроводности теплопередающего элемента может быть больше соответствующей теплопроводности или температуропроводности стенки канала для потока воздуха. Например, теплопроводность теплопередающего элемента может быть больше теплопроводности стенки канала для потока воздуха. Альтернативно или дополнительно, температуропроводность теплопередающего элемента может быть больше температуропроводности стенки канала для потока воздуха. По меньшей мере одно из теплопроводности или температуропроводности теплопередающего элемента может быть в 2 раза, 5 раз, 10 раз, 25 раз или 100 раз больше соответствующей теплопроводности или температуропроводности стенки канала для потока воздуха. И теплопроводность, и температуропроводность теплопередающего элемента могут быть в 2 раза, 5 раз, 10 раз, 25 раз или 100 раз больше соответствующей теплопроводности и температуропроводности стенки канала для потока воздуха.In the first aspect, an aerosol generating device is proposed for generating an aerosol from an aerosol-forming substrate. The aerosol generating device may comprise a device housing. The device housing may form a chamber for accommodating the aerosol-forming substrate. The aerosol generating device may comprise an air flow channel. The air flow channel may extend from an air inlet in the device housing. The air flow channel may extend through the chamber. Alternatively, the air flow channel may be in fluid communication with the chamber. The aerosol generating device may comprise a puff sensor assembly. The puff sensor assembly may comprise a heat transfer element. The puff detector assembly may comprise a temperature sensor. The temperature sensor may be in contact with the heat transfer element. The first portion of the air flow channel may be at least partially formed by the wall of the air flow channel. The second portion of the air flow channel may be at least partially formed by the heat transfer element. The second portion of the air flow channel may be adjacent to the first portion. The second part may be located outside the chamber. At least one of the thermal conductivity or the thermal diffusivity of the heat transfer element may be greater than the corresponding thermal conductivity or the thermal diffusivity of the wall of the air flow duct. For example, the thermal conductivity of the heat transfer element may be greater than the thermal conductivity of the wall of the air flow duct. Alternatively or additionally, the thermal diffusivity of the heat transfer element may be greater than the thermal diffusivity of the wall of the air flow duct. At least one of the thermal conductivity or the thermal diffusivity of the heat transfer element may be 2 times, 5 times, 10 times, 25 times or 100 times greater than the corresponding thermal conductivity or the thermal diffusivity of the wall of the air flow duct. Both the thermal conductivity and the thermal diffusivity of the heat transfer element may be 2 times, 5 times, 10 times, 25 times or 100 times greater than the corresponding thermal conductivity and the thermal diffusivity of the wall of the air flow duct.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагреватель в сборе для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере. Альтернативно камера может быть выполнена с возможностью размещения картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, при этом картридж содержит нагреватель в сборе. The aerosol generating device may comprise a heater assembly for heating an aerosol forming substrate, which is placed in a chamber. Alternatively, the chamber may be configured to accommodate a cartridge containing an aerosol forming substrate, wherein the cartridge comprises a heater assembly.
Вторая часть канала для потока воздуха может находиться раньше по ходу потока относительно камеры. Вторая часть канала для потока воздуха может находиться дальше по ходу потока относительно камеры. Это может обеспечивать отсутствие перекрытия второй части канала для потока воздуха субстратом, образующим аэрозоль, который размещен в устройстве, и ее пребывание в непосредственном контакте с потоком воздуха. Преимуществом установки второй части в определенном положении раньше по ходу потока относительно камеры может являться контакт охлаждающего атмосферного воздуха со второй частью. Преимуществом установки второй части в определенном положении раньше по ходу потока относительно камеры может являться сведение к минимуму осаждения конденсатов аэрозоля на вторую часть канала для потока воздуха. Канал для потока воздуха может содержать несколько параллельных ветвей, и вторая часть может быть установлена в определенном положении в первой ветви, параллельной второй ветви, которая содержит камеру. Вторая часть канала для потока воздуха может быть смежной с камерой. Камера может быть внешней по отношению к каналу для потока воздуха. В этом случае камера может быть смежной со второй частью канала потока воздуха и сообщаться с ней по текучей среде.The second part of the air flow channel may be located upstream relative to the chamber. The second part of the air flow channel may be located further downstream relative to the chamber. This may ensure that the second part of the air flow channel is not blocked by the aerosol-forming substrate located in the device and that it is in direct contact with the air flow. The advantage of installing the second part in a certain position upstream relative to the chamber may be contact of the cooling atmospheric air with the second part. The advantage of installing the second part in a certain position upstream relative to the chamber may be minimizing the deposition of aerosol condensates on the second part of the air flow channel. The air flow channel may contain several parallel branches, and the second part may be installed in a certain position in the first branch parallel to the second branch, which contains the chamber. The second part of the air flow channel may be adjacent to the chamber. The chamber may be external relative to the air flow channel. In this case, the chamber may be adjacent to the second part of the air flow channel and communicate with it via a fluid medium.
При использовании субстрат, образующий аэрозоль, может быть размещен в камере. Электропитание из источника питания устройства, генерирующего аэрозоль, может подаваться на нагреватель в сборе. Если нагреватель в сборе является частью размещенного картриджа, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать электрические соединения для соединения с соответствующими электрическими соединениями на картридже при размещении картриджа в камере. Питание может подаваться посредством электрических соединений устройства и картриджа. В любом из двух случаев нагреватель в сборе нагревает субстрат, образующий аэрозоль, так, что летучие соединения субстрата испаряются. Так как канал для потока воздуха проходит через камеру или сообщается с ней по текучей среде, пар проходит в канал для потока воздуха. При использовании воздух может втягиваться через канал для потока воздуха пользователем, осуществляющим затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, или на изделии, генерирующем аэрозоль, которое размещено в устройстве и содержит субстрат, образующий аэрозоль. Воздух может поступать в канал для потока воздуха через впускное отверстие для воздуха. In use, an aerosol-forming substrate may be placed in a chamber. Power from a power source of the aerosol-generating device may be supplied to the heater assembly. If the heater assembly is part of a placed cartridge, the aerosol-generating device may comprise electrical connections for connecting to corresponding electrical connections on the cartridge when the cartridge is placed in the chamber. Power may be supplied via electrical connections of the device and the cartridge. In either case, the heater assembly heats the aerosol-forming substrate so that volatile compounds of the substrate evaporate. Since the air flow channel extends through the chamber or is in fluid communication with it, vapor passes into the air flow channel. In use, air may be drawn through the air flow channel by a user who puffs on the aerosol-generating device or on an aerosol-generating article that is placed in the device and contains the aerosol-forming substrate. Air may enter the air flow channel through an air inlet.
Так как вторая часть канала для потока воздуха может быть по меньшей мере частично образована теплопередающим элементом, воздух, втягиваемый через канал для потока воздуха, будет проходить по теплопередающему элементу. Предпочтительно, воздух, втягиваемый через канал снаружи устройства, имеет менее высокую температуру, чем теплопередающий элемент, и поэтому проходящий воздух оказывает на теплопередающий элемент охлаждающее воздействие. Это охлаждающее воздействие может являться результатом передачи тепла от теплопередающего элемента в охлаждающий воздух, проходящий у теплопередающего элемента. Эта передача тепла может преимущественно приводить к уменьшению температуры теплопередающего элемента. Since the second part of the air flow channel can be at least partially formed by the heat transfer element, the air drawn through the air flow channel will pass over the heat transfer element. Preferably, the air drawn through the channel from outside the device has a lower temperature than the heat transfer element, and therefore the passing air exerts a cooling effect on the heat transfer element. This cooling effect can be the result of heat transfer from the heat transfer element to the cooling air passing by the heat transfer element. This heat transfer can advantageously lead to a decrease in the temperature of the heat transfer element.
Датчик температуры может находиться в контакте с теплопередающим элементом, поэтому изменения температуры теплопередающего элемента можно выявить при помощи датчика температуры. В частности, при помощи датчика температуры можно выявить понижение выявляемой температуры теплопередающего элемента. Сигналы от датчика температуры могут быть приняты контроллером устройства, генерирующего аэрозоль, который выполнен с возможностью выявления затяжки пользователя на основе указанного понижения температуры теплопередающего элемента. The temperature sensor may be in contact with the heat-transmitting element, so that changes in the temperature of the heat-transmitting element can be detected using the temperature sensor. In particular, using the temperature sensor, it is possible to detect a decrease in the detectable temperature of the heat-transmitting element. Signals from the temperature sensor can be received by the controller of the aerosol-generating device, which is designed to detect a user's puff based on said decrease in the temperature of the heat-transmitting element.
Чувствительность датчика затяжки в сборе к затяжкам пользователя может зависеть от того, насколько быстро охлаждение, вызванное прохождением воздуха через вторую часть, выявляется датчиком температуры. Это, в свою очередь, может зависеть от того, насколько быстро тепло передается через теплопередающий элемент. Например, первая поверхность теплопередающего элемента может по меньшей мере частично образовывать вторую часть канала для потока воздуха. Датчик температуры может находиться в контакте со второй поверхностью теплопередающего элемента. Охлаждающий воздух в канале для потока воздуха, по мере его протекания по указанной первой поверхности, будет вызывать немедленное охлаждение первой поверхности теплопередающего элемента, однако перед значительным изменением температуры на второй поверхности теплопередающего элемента, которое можно выявить при помощи датчика температуры, может иметь место задержка. Чем быстрее поток тепла от второй поверхности к первой поверхности, тем более чувствительным к затяжке может быть датчик затяжки в сборе. The sensitivity of the puff sensor assembly to user puffs may depend on how quickly the cooling caused by the air flowing through the second part is detected by the temperature sensor. This, in turn, may depend on how quickly the heat is transferred through the heat transfer element. For example, the first surface of the heat transfer element may at least partially form the second part of the air flow channel. The temperature sensor may be in contact with the second surface of the heat transfer element. The cooling air in the air flow channel, as it flows over said first surface, will cause immediate cooling of the first surface of the heat transfer element, but there may be a delay before a significant change in temperature on the second surface of the heat transfer element, which can be detected using the temperature sensor. The faster the heat flow from the second surface to the first surface, the more sensitive the puff sensor assembly may be to a puff.
Тепло быстрее перемещается через материалы с более высокой теплопроводностью. Поэтому если теплопередающий элемент имеет теплопроводность больше, чем стенка канала для потока воздуха, тепло будет быстрее перемещаться через теплопередающий элемент, чем через стенку канала для потока воздуха. Таким образом, датчик температуры, находящийся в контакте с теплопередающим элементом, а не со стенкой канала для потока воздуха, может преимущественно приводить к узлу выявления затяжки, который имеет повышенную чувствительность к затяжкам. Причиной этого может являться то, что изменения в выявляемой температуре теплопередающего элемента во время затяжки пользователя могут быть быстрыми и выраженными. На основе такого изменения контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, может преимущественно обладать способностью надежного определения затяжки пользователя даже при использовании недорогого датчика температуры. Heat moves faster through materials with higher thermal conductivity. Therefore, if the heat transfer element has a thermal conductivity greater than the wall of the air flow channel, heat will move faster through the heat transfer element than through the wall of the air flow channel. Thus, a temperature sensor that is in contact with the heat transfer element, rather than with the wall of the air flow channel, can advantageously lead to a puff detection unit that has increased sensitivity to puffs. This may be due to the fact that changes in the detected temperature of the heat transfer element during a user's puff can be rapid and pronounced. Based on such a change, the controller of the aerosol generating device can advantageously have the ability to reliably detect a user's puff even when using an inexpensive temperature sensor.
Теплопередающий элемент может иметь теплопроводность по меньшей мере приблизительно 100 ватт на метр-кельвин. Теплопередающий элемент может иметь теплопроводность не более 300 ватт на метр-кельвин.The heat transfer element may have a thermal conductivity of at least approximately 100 watts per meter-kelvin. The heat transfer element may have a thermal conductivity of no more than 300 watts per meter-kelvin.
Результатом наличия теплопередающего элемента, имеющего температуропроводность больше температуропроводности стенки канала для потока воздуха, может также являться узел выявления затяжки, имеющий повышенную чувствительность к затяжкам, причиной чего могут являться быстрота и выраженность изменений выявляемой температуры такого теплопередающего элемента во время затяжки пользователя. The presence of a heat transfer element having a thermal conductivity greater than the thermal conductivity of the air flow channel wall may also result in a puff detection unit having increased sensitivity to puffs, the cause of which may be the speed and severity of changes in the detected temperature of such a heat transfer element during a user's puff.
Температуропроводность материала определяют как теплопроводность этого материала, деленную на произведение его плотности на удельную теплоемкость при постоянном давлении. Произведение плотности на удельную теплоемкость при постоянном давлении также известно как объемная теплоемкость. Температуропроводность материала релевантна тогда, когда система не находится в устойчивом состоянии. Она описывает скорость распространения температуры через материал для достижения теплового равновесия. Это свойство может не описываться одной лишь теплопроводностью. Например, и первый, и второй материал могут иметь одинаковую теплопроводность, но первый материал может иметь большую объемную теплоемкость, чем второй материал, и тогда первый материал имеет меньшую температуропроводность, чем второй материал. Чем выше объемная теплоемкость, тем большее изменение энергии требуется на единицу объема материала для изменения его температуры на один градус Кельвина. Таким образом, первый материал и второй материал могут иметь одинаковую теплопроводность (т. е. одинаковую способность к проведению тепла), но температура второго материала с более высокой температуропроводностью будет изменяться быстрее, чем у первого материала, если подвергнуть оба эти материала действию одинаковых начальных условий в неустойчивом состоянии. Причиной этого является то, что для достижения каждого изменения температуры на один градус Кельвина на единицу объема первого материала требуется меньше энергии по сравнению со вторым материалом. The thermal diffusivity of a material is defined as the thermal conductivity of the material divided by the product of its density and specific heat capacity at constant pressure. The product of density and specific heat capacity at constant pressure is also known as the volumetric heat capacity. The thermal diffusivity of a material is relevant when the system is not at steady state. It describes the rate of temperature propagation through the material to achieve thermal equilibrium. This property may not be described by thermal conductivity alone. For example, a first and second material may both have the same thermal conductivity, but the first material may have a higher volumetric heat capacity than the second material, in which case the first material has a lower thermal diffusivity than the second material. The higher the volumetric heat capacity, the greater the energy change required per unit volume of the material to change its temperature by one degree Kelvin. Thus, a first material and a second material may have the same thermal conductivity (i.e. the same ability to conduct heat), but the temperature of the second material, with its higher thermal diffusivity, will change faster than that of the first material when both are subjected to the same initial conditions in an unstable state. The reason for this is that less energy is required to achieve each one degree Kelvin change in temperature per unit volume of the first material compared to the second material.
За счет предоставления теплопередающего элемента, имеющего температуропроводность больше температуропроводности стенки канала для потока воздуха, выявляемое изменение температуры теплопередающего элемента может преимущественно являться более быстрым и более выраженным, чем изменение температуры стенки канала для потока воздуха немедленно после начала затяжки. Как описано выше, быстрое и выраженное изменение выявляемой температуры теплопередающего элемента во время затяжки пользователя преимущественно обеспечивает возможность надежного определения затяжки пользователя контроллером устройства, генерирующего аэрозоль. By providing a heat transfer element having a thermal diffusivity greater than the thermal diffusivity of the air flow channel wall, the detectable change in the temperature of the heat transfer element can advantageously be faster and more pronounced than the change in the temperature of the air flow channel wall immediately after the start of the puff. As described above, the fast and pronounced change in the detectable temperature of the heat transfer element during the user's puff advantageously makes it possible for the controller of the aerosol generating device to reliably detect the user's puff.
Теплопередающий элемент может иметь температуропроводность по меньшей мере 50 квадратных миллиметров в секунду. Предпочтительно, теплопередающий элемент может иметь температуропроводность более 60, 70, 80 или, наиболее предпочтительно, 90 квадратных миллиметров в секунду.The heat transfer element may have a thermal diffusivity of at least 50 square millimeters per second. Preferably, the heat transfer element may have a thermal diffusivity of more than 60, 70, 80, or most preferably 90 square millimeters per second.
Так как температуропроводность связана с теплопроводностью, материал, имеющий высокую температуропроводность, может также иметь высокую теплопроводность. Поэтому теплопередающий элемент может иметь как более высокую температуропроводность, так и более высокую теплопроводность, чем стенка канала для потока воздуха. Since thermal diffusivity is related to thermal conductivity, a material that has high thermal diffusivity may also have high thermal conductivity. Therefore, a heat transfer element may have both higher thermal diffusivity and higher thermal conductivity than the air flow duct wall.
Датчик затяжки в сборе, содержащий теплопередающий элемент, по меньшей мере частично образующий вторую часть канала для потока воздуха, преимущественно совместим с устройствами, генерирующими аэрозоль, которые содержат внешний нагреватель в сборе или внутренний нагреватель в сборе. В любом из двух случаев воздух, втягиваемый через канал для потока воздуха, может оказывать охлаждающее воздействие на теплопередающий элемент, обеспечивающий возможность быстрого и надежного выявления затяжки пользователя при помощи контроллера. A puff sensor assembly comprising a heat transfer element at least partially forming a second portion of an air flow channel is advantageously compatible with aerosol generating devices that comprise an external heater assembly or an internal heater assembly. In either case, air drawn through the air flow channel can have a cooling effect on the heat transfer element, allowing the controller to quickly and reliably detect a user's puff.
Предпочтительно, когда устройство, генерирующее аэрозоль, находится в употреблении, теплопередающий элемент может быть нагрет выше температуры окружающей среды. Во время затяжек, между затяжками или как во время затяжек, так и между затяжками теплопередающий элемент может быть нагрет до температуры на по меньшей мере 5 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. Теплопередающий элемент может нагреваться до температуры на по меньшей мере 10, 20, 40 или 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. Теплопередающий элемент может нагреваться до температуры от 5 градусов Цельсия до 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. Нагрев может происходить перед первой затяжкой пользователя. Нагрев теплопередающего элемента выше температуры окружающей среды преимущественно увеличивает разность между температурой теплопередающего элемента и температурой воздуха, втягиваемого через канал для потока воздуха. Это может увеличивать скорость охлаждения теплопередающего элемента в ответ на затяжку пользователя и, таким образом, преимущественно приводит к еще более выраженному или резкому падению температуры теплопередающего элемента, что дополнительно увеличивает скорость и надежность выявления затяжки с использованием узла выявления затяжки. Preferably, when the aerosol generating device is in use, the heat transfer element can be heated above the ambient temperature. During puffs, between puffs, or both during puffs and between puffs, the heat transfer element can be heated to a temperature of at least 5 degrees Celsius above the ambient temperature. The heat transfer element can be heated to a temperature of at least 10, 20, 40 or 80 degrees Celsius above the ambient temperature. The heat transfer element can be heated to a temperature of 5 degrees Celsius to 80 degrees Celsius above the ambient temperature. Heating can occur before the user's first puff. Heating the heat transfer element above the ambient temperature advantageously increases the difference between the temperature of the heat transfer element and the temperature of the air drawn through the air flow channel. This can increase the cooling rate of the heat transfer element in response to a user's puff and thus advantageously results in an even more pronounced or sharp drop in the temperature of the heat transfer element, which further increases the speed and reliability of puff detection using the puff detection unit.
Как описано выше, теплопередающий элемент, имеющий большую теплопроводность, чем стенка канала для потока воздуха, приводит к более быстрому продвижению тепла через теплопередающий элемент, чем через стенку канала для потока воздуха. Это также может являться преимущественным при нагреве теплопередающего элемента выше температуры окружающей среды. Такой теплопередающий элемент будет разогреваться выше температуры окружающей среды относительно быстро в сравнении со стенкой канала для потока воздуха, а это означает, что узел выявления затяжки будет готов к выявлению затяжки вскоре после запуска процесса нагрева теплопередающего элемента. По аналогичным причинам особенно предпочтительным может являться предоставление теплопередающего элемента, имеющего температуропроводность выше температуропроводности стенки канала для потока воздуха. As described above, a heat transfer element having a higher thermal conductivity than the wall of the air flow duct results in a faster movement of heat through the heat transfer element than through the wall of the air flow duct. This may also be advantageous when heating the heat transfer element above the ambient temperature. Such a heat transfer element will heat up above the ambient temperature relatively quickly compared to the wall of the air flow duct, which means that the puff detection unit will be ready to detect a puff soon after the heating process of the heat transfer element is started. For similar reasons, it may be particularly advantageous to provide a heat transfer element having a thermal diffusivity higher than the thermal diffusivity of the wall of the air flow duct.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент, и при использовании и между затяжками теплопередающий элемент может нагреваться до температуры на по меньшей мере 5 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды нагревательным элементом.The aerosol generating device may comprise a heating element, and during use and between puffs, the heat transfer element may be heated to a temperature of at least 5 degrees Celsius above the ambient temperature by the heating element.
В тех вариантах осуществления, где устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель в сборе для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере, нагреватель в сборе может содержать нагревательный элемент. Нагрев теплопередающего элемента может являться результатом передачи тепла от нагревательного элемента нагревателя в сборе к теплопередающему элементу. При использовании и между затяжками теплопередающий элемент может нагреваться нагревательным элементом до температуры на по меньшей мере 5 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. Теплопередающий элемент может нагреваться нагревательным элементом до температуры на по меньшей мере 10, 20, 40 или 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. Теплопередающий элемент может нагреваться нагревательным элементом до температуры от 5 градусов Цельсия до 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. Тепло может передаваться от нагревателя в сборе непосредственно к теплопередающему элементу. Например, теплопередающий элемент может находиться в контакте с нагревателем в сборе, и тепло может передаваться посредством проводимости с помощью точки контакта между теплопередающим элементом и нагревательным элементом, находящимся снаружи камеры. Если нагреватель в сборе является частью картриджа, то, когда картридж размещен в камере, может иметь место контакт между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом на картридже. In those embodiments where the aerosol generating device comprises a heater assembly for heating an aerosol forming substrate located in the chamber, the heater assembly may comprise a heating element. Heating of the heat transfer element may result from heat transfer from the heating element of the heater assembly to the heat transfer element. During use and between puffs, the heat transfer element may be heated by the heating element to a temperature of at least 5 degrees Celsius above the ambient temperature. The heat transfer element may be heated by the heating element to a temperature of at least 10, 20, 40 or 80 degrees Celsius above the ambient temperature. The heat transfer element may be heated by the heating element to a temperature of 5 degrees Celsius to 80 degrees Celsius above the ambient temperature. Heat may be transferred from the heater assembly directly to the heat transfer element. For example, the heat transfer element may be in contact with the heater assembly, and heat may be transferred by conduction via a contact point between the heat transfer element and the heating element located outside the chamber. If the heater assembly is part of a cartridge, then when the cartridge is placed in the chamber, contact may occur between the heater assembly and the heat transfer element on the cartridge.
Альтернативно нагреватель в сборе и теплопередающий элемент могут быть разнесены, и тепло может передаваться за счет излучения и, альтернативно или дополнительно, за счет проводимости через другие компоненты устройства, генерирующего аэрозоль, расположенные между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом. Чем меньше расстояние между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом, тем больше величина передачи тепла от нагревателя в сборе к теплопередающему элементу. Предпочтительно, расстояние между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом составляет менее 50 миллиметров. Еще более предпочтительно, расстояние между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом составляет менее 10 миллиметров или менее 5 миллиметров. Расстояние между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом может составлять 0 миллиметров. Расстояние между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом может быть измерено как минимальное расстояние между нагревательным элементом нагревателя в сборе и теплопередающим элементом. Если нагреватель в сборе является частью картриджа, расстояние между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом можно измерить, когда картридж размещен в камере.Alternatively, the heater assembly and the heat transfer element can be spaced apart, and the heat can be transferred by radiation and, alternatively or additionally, by conduction through other components of the aerosol generating device located between the heater assembly and the heat transfer element. The smaller the distance between the heater assembly and the heat transfer element, the greater the amount of heat transfer from the heater assembly to the heat transfer element. Preferably, the distance between the heater assembly and the heat transfer element is less than 50 millimeters. Even more preferably, the distance between the heater assembly and the heat transfer element is less than 10 millimeters or less than 5 millimeters. The distance between the heater assembly and the heat transfer element can be 0 millimeters. The distance between the heater assembly and the heat transfer element can be measured as the minimum distance between the heating element of the heater assembly and the heat transfer element. If the heater assembly is part of a cartridge, the distance between the heater assembly and the heat transfer element can be measured when the cartridge is placed in the chamber.
Альтернативно или дополнительно, датчик затяжки в сборе может содержать специализированный нагревательный элемент для нагрева теплопередающего элемента. Например, датчик температуры может представлять собой нагреваемый терморезистор. Такой датчик температуры может разогреваться при подаче питания. При использовании тепло от нагреваемого терморезистора может передаваться на теплопередающий элемент. Терморезистор, находящийся в контакте с теплопередающим элементом, может преимущественно вызывать целенаправленный нагрев теплопередающего элемента. Так как стенка канала для потока воздуха имеет менее высокую теплопроводность, чем теплопередающий элемент, отведение тепла в сторону от теплопередающего элемента через стенку канала для потока воздуха может быть относительно слабым. Alternatively or additionally, the puff sensor assembly may comprise a specialized heating element for heating the heat transfer element. For example, the temperature sensor may be a heated thermistor. Such a temperature sensor may be heated when power is applied. In use, heat from the heated thermistor may be transferred to the heat transfer element. The thermistor, which is in contact with the heat transfer element, may advantageously cause targeted heating of the heat transfer element. Since the wall of the air flow channel has a lower thermal conductivity than the heat transfer element, heat conduction away from the heat transfer element through the wall of the air flow channel may be relatively weak.
Пассивный нагрев теплопередающего элемента нагревателем в сборе преимущественно характеризуется меньшими потреблением питания и сложностью, чем активный нагрев специализированным нагревательным элементом, например при использовании нагреваемого терморезистора. Однако преимуществом активного нагревательного приспособления может являться возможность размещения датчика затяжки в сборе в любом месте по длине канала для потока воздуха. Преимуществом активного нагревательного приспособления может также являться возможность нагрева теплопередающего элемента перед приведением в действие нагревателя в сборе для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Таким образом, нагреватель в сборе для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, может приводиться в действие в ответ на выявленную затяжку пользователя. Активным нагревательным приспособлением можно также управлять так, что теплопередающий элемент нагревается только тогда, когда нагреватель в сборе не приводится в действие для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Например, теплопередающий элемент может время от времени или периодически нагреваться для поддержания его температуры выше порогового значения во время промежутков между выявленными затяжками.Passive heating of the heat transfer element by the heater assembly is advantageously characterized by lower power consumption and complexity than active heating by a dedicated heating element, for example when using a heated thermistor. However, an advantage of the active heating device may be the ability to place the puff sensor assembly anywhere along the length of the air flow channel. An advantage of the active heating device may also be the ability to heat the heat transfer element before actuating the heater assembly to heat the aerosol-forming substrate. Thus, the heater assembly for heating the aerosol-forming substrate may be actuated in response to a detected puff of the user. The active heating device may also be controlled so that the heat transfer element is heated only when the heater assembly is not actuated to heat the aerosol-forming substrate. For example, the heat transfer element may be heated intermittently or periodically to maintain its temperature above a threshold value during intervals between detected puffs.
Предпочтительно, при использовании как можно больше тепла, генерируемого нагревателем в сборе, поглощается субстратом, образующим аэрозоль, который размещен в камере. Несмотря на то, что преимущественным для некоторой части тепла может являться выделение из камеры и передача в теплопередающий элемент, как описано выше, тепло, выделяющееся за теплопередающий элемент в другие компоненты устройства, генерирующего аэрозоль, можно считать потерянным. Стенка канала для потока воздуха, имеющая теплопроводность ниже, чем у теплопередающего элемента, может преимущественно уменьшать тепловые потери. Подходящим материалом для стенки канала для потока воздуха может являться материал, содержащий пластики, такие как термопластичные материалы, например полипропилен, полиэфирэфиркетон (РЕЕК) и полиэтилен. Такие материалы преимущественно имеют относительно низкую теплопроводность. Preferably, in use, as much of the heat generated by the heater assembly as possible is absorbed by the aerosol-forming substrate, which is located in the chamber. Although it may be advantageous for some of the heat to be released from the chamber and transferred to the heat transfer element, as described above, heat released beyond the heat transfer element to other components of the aerosol-generating device may be considered lost. An air flow channel wall having a thermal conductivity lower than that of the heat transfer element may advantageously reduce heat loss. A suitable material for the air flow channel wall may be a material containing plastics, such as thermoplastic materials, for example, polypropylene, polyetheretherketone (PEEK) and polyethylene. Such materials advantageously have a relatively low thermal conductivity.
Теплопередающий элемент может проходить по каналу для потока воздуха на расстояние менее 10 процентов его длины. Предпочтительно, теплопередающий элемент может проходить по каналу для потока воздуха на расстояние менее 5 процентов его длины. Теплопередающий элемент может проходить по длине канала для потока воздуха на расстояние от 2 миллиметров до 10 миллиметров. Это может преимущественно уменьшать тепловые потери, так как лишь небольшая доля канала для потока воздуха может быть образована теплопередающим элементом, имеющим большую теплопроводность, чем стенка канала для потока воздуха. Тогда канал для потока воздуха может быть преимущественно образован стенкой канала для потока воздуха, имеющей менее высокую теплопроводность, по меньшей мере, снаружи камеры. The heat transfer element may extend along the air flow channel for a distance of less than 10 percent of its length. Preferably, the heat transfer element may extend along the air flow channel for a distance of less than 5 percent of its length. The heat transfer element may extend along the length of the air flow channel for a distance of from 2 millimeters to 10 millimeters. This may advantageously reduce heat losses, since only a small proportion of the air flow channel may be formed by the heat transfer element having a higher thermal conductivity than the wall of the air flow channel. Then the air flow channel may advantageously be formed by the wall of the air flow channel having a lower thermal conductivity, at least outside the chamber.
Теплопередающий элемент может быть встроен в стенку канала для потока воздуха. Предпочтительно, теплопередающий элемент может быть установлен в стенке канала для потока воздуха при помощи прессовой посадки. Такой теплопередающий элемент можно эффективно изолировать от камеры при помощи стенки канала для потока воздуха, за счет чего уменьшаются тепловые потери посредством проводимости через теплопередающий элемент. Это может являться особенно предпочтительным, когда датчик затяжки в сборе содержит специализированный нагреватель для нагрева теплопередающего элемента при использовании. The heat transfer element may be integrated into the wall of the air flow channel. Preferably, the heat transfer element may be mounted in the wall of the air flow channel by means of a press fit. Such a heat transfer element may be effectively insulated from the chamber by means of the wall of the air flow channel, thereby reducing heat losses by conduction through the heat transfer element. This may be particularly advantageous when the puff sensor assembly comprises a dedicated heater for heating the heat transfer element during use.
Теплопередающий элемент может быть установлен при помощи прессовой посадки в часть стенки канала для потока воздуха, образующую канал с диаметром, равным или, предпочтительно, несколько меньшим, чем у теплопередающего элемента, перед вдавливанием теплопередающего элемента в стенку канала для потока воздуха. Тогда вдавливание теплопередающего элемента в стенку канала для потока воздуха может несколько деформировать стенку канала для потока воздуха, за счет чего она может удерживать теплопередающий элемент на месте после его вдавливания в канал для потока воздуха. Стенка канала для потока воздуха может содержать уступ, образованный на резком изменении диаметра канала для потока воздуха. Теплопередающий элемент может примыкать к уступу.The heat transfer element may be installed by means of a press fit in a part of the wall of the air flow channel, forming a channel with a diameter equal to or, preferably, somewhat smaller than that of the heat transfer element, before pressing the heat transfer element into the wall of the air flow channel. Then pressing the heat transfer element into the wall of the air flow channel may somewhat deform the wall of the air flow channel, due to which it may hold the heat transfer element in place after it is pressed into the air flow channel. The wall of the air flow channel may comprise a step formed on an abrupt change in the diameter of the air flow channel. The heat transfer element may adjoin the step.
Раньше по ходу потока относительно теплопередающего элемента стенка канала для потока воздуха может образовывать сужающийся канал для потока воздуха. Диаметр канала для потока воздуха может уменьшаться в направлении дальше по ходу потока. В месте его наименьшего диаметра, канал для потока воздуха может иметь диаметр меньше, чем у теплопередающего элемента. Сужение канала для потока воздуха может заканчиваться ступенчатым увеличением диаметра канала, образованного стенкой канала для потока воздуха. Это ступенчатое увеличение может обеспечивать поверхность, к которой при вставке в стенку канала для потока воздуха может примыкать теплопередающий элемент. Earlier in the flow direction relative to the heat transfer element, the wall of the air flow channel may form a narrowing air flow channel. The diameter of the air flow channel may decrease in a direction further along the flow direction. At its smallest diameter, the air flow channel may have a diameter smaller than that of the heat transfer element. The narrowing of the air flow channel may end with a step increase in the diameter of the channel formed by the wall of the air flow channel. This step increase may provide a surface to which the heat transfer element may abut when inserted into the wall of the air flow channel.
Стенка канала для потока для воздуха может содержать отверстие. Это отверстие может быть смежным с теплопередающим элементом. Датчик температуры может находиться в контакте с теплопередающим элементом посредством отверстия. The wall of the air flow channel may comprise an opening. This opening may be adjacent to the heat transfer element. The temperature sensor may be in contact with the heat transfer element via the opening.
Толщина теплопередающего элемента может составлять от 0,1 миллиметра до 2 миллиметров. Предпочтительно, толщина теплопередающего элемента может составлять от 0,1 миллиметра до 0,5 миллиметра. Такая толщина может приводить к теплопередающему элементу, который обладает прочностью, подходящей для выдерживания процессов, привлекаемых для изготовления устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, при прессовой посадке теплопередающего элемента в канал для потока воздуха, и в то же время также приводит к теплопередающему элементу, имеющему малую массу на единицу длины. Чем меньше масса на единицу длины теплопередающего элемента, тем быстрее теплопередающий элемент будет охлаждаться при втягивании воздуха через канал для потока воздуха во время затяжки пользователя. Кроме того, время, которое занимает охлаждение второй поверхности теплопередающего элемента, находящейся в контакте с датчиком температуры, после втягивания воздуха пользователем через канал для потока воздуха, может зависеть от кратчайшего расстояния между датчиком температуры и первой поверхностью теплопередающего элемента, которая по меньшей мере частично образует вторую часть канала для потока воздуха. Чем короче это расстояние, тем быстрее можно выявить падение температуры, являющееся показателем затяжки пользователя. Кратчайшее расстояние между датчиком температуры и первой поверхностью теплопередающего элемента может зависеть от толщины теплопередающего элемента. Например, если первая поверхность теплопередающего элемента противоположна второй поверхности, кратчайшее расстояние между датчиком температуры и второй поверхностью теплопередающего элемента может быть равно толщине теплопередающего элемента. Толщина менее 2 миллиметров или, предпочтительно, менее 0,5 миллиметра может преимущественно являться достаточно малой, для того чтобы охлаждение во время затяжки пользователя быстро выявлялось посредством температуры, что обеспечивает чувствительность датчика затяжки в сборе.The thickness of the heat transfer element may be from 0.1 millimeters to 2 millimeters. Preferably, the thickness of the heat transfer element may be from 0.1 millimeters to 0.5 millimeters. Such a thickness may result in a heat transfer element that has a strength suitable for withstanding the processes involved in manufacturing the aerosol generating device, in particular, when pressing the heat transfer element into the air flow channel, and at the same time also results in a heat transfer element that has a low mass per unit length. The lower the mass per unit length of the heat transfer element, the faster the heat transfer element will cool when air is drawn through the air flow channel during the user's puff. In addition, the time it takes to cool the second surface of the heat transfer element, which is in contact with the temperature sensor, after the user draws air through the air flow channel, may depend on the shortest distance between the temperature sensor and the first surface of the heat transfer element, which at least partially forms the second part of the air flow channel. The shorter this distance, the faster the temperature drop can be detected, which is an indicator of the user's puff. The shortest distance between the temperature sensor and the first surface of the heat transfer element may depend on the thickness of the heat transfer element. For example, if the first surface of the heat transfer element is opposite the second surface, the shortest distance between the temperature sensor and the second surface of the heat transfer element can be equal to the thickness of the heat transfer element. A thickness of less than 2 millimeters or, preferably, less than 0.5 millimeters can advantageously be small enough for the cooling during the user's puff to be quickly detected by means of the temperature, which ensures the sensitivity of the puff sensor assembly.
Как указано выше, первая поверхность теплопередающего элемента может по меньшей мере частично образовывать вторую часть канала для потока воздуха. Чем больше площадь первой поверхности, тем сильнее охлаждающее воздействие воздуха, проходящего через канал для потока воздуха во время затяжки. Площадь первой поверхности теплопередающего элемента может предпочтительно составлять по меньшей мере 1, 2, 5, 10 или 20 квадратных миллиметров.As stated above, the first surface of the heat transfer element may at least partially form the second part of the air flow channel. The larger the area of the first surface, the stronger the cooling effect of the air passing through the air flow channel during puffing. The area of the first surface of the heat transfer element may preferably be at least 1, 2, 5, 10 or 20 square millimeters.
Теплопередающий элемент может содержать металл или состоять из металла. Теплопередающий элемент может содержать алюминий или состоять из алюминия. Алюминий является особенно предпочтительным в качестве материала с относительно низкой плотностью по сравнению с другими металлами и с теплопроводностью 247 ватт на метр-Кельвин. The heat transfer element may comprise or be composed of metal. The heat transfer element may comprise or be composed of aluminum. Aluminum is particularly preferred as a material with a relatively low density compared to other metals and a thermal conductivity of 247 watts per meter-Kelvin.
Теплопередающий элемент может иметь форму листа, имеющего длину, ширину и толщину. Это может преимущественно приводить к теплопередающему элементу, имеющему большое отношение площади поверхности к массе по сравнению с другими формами теплопередающего элемента, что способствует быстрому охлаждению теплопередающего элемента при прохождении воздуха по поверхности теплопередающего элемента. Предпочтительно, толщина теплопередающего элемента может быть существенно меньше длины и ширины. Например, толщина теплопередающего элемента может быть по меньшей мере в пять раз меньше длины и ширины. Предпочтительно, толщина теплопередающего элемента может быть по меньшей мере в десять раз меньше длины и ширины. The heat transfer element may have the form of a sheet having a length, a width and a thickness. This may advantageously result in a heat transfer element having a large surface area to mass ratio compared to other forms of heat transfer element, which facilitates rapid cooling of the heat transfer element when air passes over the surface of the heat transfer element. Preferably, the thickness of the heat transfer element may be substantially less than the length and width. For example, the thickness of the heat transfer element may be at least five times less than the length and width. Preferably, the thickness of the heat transfer element may be at least ten times less than the length and width.
Теплопередающий элемент может быть трубчатым. Эта форма представляет собой другую форму теплопередающего элемента, которая может иметь большее отношение площади поверхности к массе. Внутренняя поверхность трубчатого теплопередающего элемента может по меньшей мере частично образовывать вторую часть канала для потока воздуха. Иначе говоря, канал для потока воздуха может быть образован теплопередающим элементом. Трубчатый теплопередающий элемент может окружать канал для потока воздуха. Когда теплопередающий элемент является трубчатым, толщина теплопередающего элемента может представлять собой кратчайшее расстояние между внутренней поверхностью трубчатого теплопередающего элемента и наружной поверхностью трубчатого теплопередающего элемента. The heat transfer element may be tubular. This form is another form of the heat transfer element, which may have a larger surface area to mass ratio. The inner surface of the tubular heat transfer element may at least partially form the second part of the air flow channel. In other words, the air flow channel may be formed by the heat transfer element. The tubular heat transfer element may surround the air flow channel. When the heat transfer element is tubular, the thickness of the heat transfer element may be the shortest distance between the inner surface of the tubular heat transfer element and the outer surface of the tubular heat transfer element.
Выше было описано несколько предпочтительных признаков теплопередающего элемента. Каждый из них увеличивает чувствительность теплопередающего элемента к изменениям температуры во время затяжки пользователя, каждая из которых приводит к выраженному или резкому падению температуры теплопередающего элемента и, таким образом, увеличивает скорость и надежность выявления затяжки с использованием узла выявления затяжки. Разумеется, теплопередающий элемент, в котором объединены два или более из этих предпочтительных признаков, может приводить к еще более чувствительному узлу выявления затяжки. Several preferred features of the heat transfer element have been described above. Each of them increases the sensitivity of the heat transfer element to temperature changes during a user's puff, each of which leads to a pronounced or sharp drop in the temperature of the heat transfer element and, thus, increases the speed and reliability of puff detection using the puff detection unit. Of course, a heat transfer element that combines two or more of these preferred features can lead to an even more sensitive puff detection unit.
Как описано выше, датчик температуры может находиться в контакте со второй поверхностью теплопередающего элемента, которая отличается от первой поверхности теплопередающего элемента, по меньшей мере частично образующей вторую часть канала для потока воздуха, и, таким образом, теплопередающий элемент находится между каналом для потока воздуха и датчиком температуры. Например, когда теплопередающий элемент имеет форму листа, первая поверхность может быть противоположной второй поверхности. Когда теплопередающий элемент представляет собой трубчатый теплопередающий элемент, внутренняя поверхность трубчатого теплопередающего элемента может по меньшей мере частично образовывать канал для потока воздуха, а датчик температуры может находиться в контакте с наружной поверхностью трубчатого теплопередающего элемента. Преимуществом таких компоновок является возможность защиты теплопередающим элементом датчика температуры от пыли, грязи или остатков от размещенного субстрата, образующего аэрозоль, которые проходят через канал для потока воздуха. As described above, the temperature sensor can be in contact with the second surface of the heat transfer element, which differs from the first surface of the heat transfer element, at least partially forming the second part of the air flow channel, and thus the heat transfer element is located between the air flow channel and the temperature sensor. For example, when the heat transfer element has the form of a sheet, the first surface can be opposite the second surface. When the heat transfer element is a tubular heat transfer element, the inner surface of the tubular heat transfer element can at least partially form the air flow channel, and the temperature sensor can be in contact with the outer surface of the tubular heat transfer element. An advantage of such arrangements is the possibility of protecting the temperature sensor by the heat transfer element from dust, dirt or residues from the placed substrate forming an aerosol, which pass through the air flow channel.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштук. The aerosol generating device may include a mouthpiece.
Альтернативно устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, причем изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, на дальнем конце или вблизи него. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштук на ближнем конце. Например, во время работы изделие, генерирующее аэрозоль, может быть частично размещено в камере устройства, генерирующего аэрозоль, так, что мундштук на ближнем конце выступает из камеры. Alternatively, the aerosol generating device may be configured to accommodate an aerosol generating article, wherein the aerosol generating article comprises an aerosol forming substrate at or near the distal end. The aerosol generating article may comprise a mouthpiece at the proximal end. For example, during operation, the aerosol generating article may be partially accommodated in a chamber of the aerosol generating device, such that the mouthpiece at the proximal end protrudes from the chamber.
Когда устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель в сборе для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере, теплопередающий элемент может частично образовывать канал для потока воздуха раньше по ходу потока или дальше по ходу потока относительно нагревателя в сборе. Однако теплопередающий элемент предпочтительно частично образует канал для потока воздуха раньше по ходу потока относительно нагревателя в сборе. Причиной этого является то, что воздух в канале для потока воздуха дальше по ходу потока относительно нагревателя в сборе может быть более горячим, чем воздух в канале для потока воздуха раньше по ходу потока относительно нагревателя в сборе. Это может являться результатом нагрева воздуха дальше по ходу потока относительно нагревателя в сборе, который нагревается после прохождения через камеру или рядом с ней. Таким образом, охлаждающий воздух раньше по ходу потока относительно нагревателя в сборе будет преимущественно оказывать большее охлаждающее воздействие, результатом чего может являться более резкое и выраженное падение температуры теплопередающего элемента. When the aerosol generating device comprises a heater assembly for heating an aerosol forming substrate which is arranged in a chamber, the heat transfer element may partially form an air flow path upstream or downstream of the heater assembly. However, the heat transfer element preferably partially forms an air flow path upstream of the heater assembly. The reason for this is that the air in the air flow path downstream of the heater assembly may be hotter than the air in the air flow path upstream of the heater assembly. This may be a result of the heating of the air downstream of the heater assembly, which is heated after passing through or near the chamber. Thus, the cooling air upstream of the heater assembly will advantageously have a greater cooling effect, which may result in a sharper and more pronounced drop in the temperature of the heat transfer element.
В контексте настоящего документа термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором через устройство, генерирующее аэрозоль, при использовании проходит текучая среда. Термин «дальше по ходу потока» относится к положению относительно более близкому к мундштучному концу устройства. Термин «раньше по ходу потока» может относиться к положению относительно более удаленному от мундштучного конца и более близкому к противоположному концу.In the context of this document, the terms "upstream" and "downstream" are used to describe the relative positions of components or portions of components of an aerosol generating device with respect to the direction in which fluid flows through the aerosol generating device in use. The term "downstream" refers to a position relatively closer to the mouth end of the device. The term "upstream" may refer to a position relatively further from the mouth end and closer to the opposite end.
Камера может представлять собой нагревательную камеру. Камера может иметь цилиндрическую форму. Камера может иметь форму полого цилиндра. Камера может быть трубчатой. Камера может иметь круглое поперечное сечение. При необходимости камера может иметь форму, отклоняющуюся от цилиндрической формы, или поперечное сечение, отклоняющееся от круглого поперечного сечения. Камера может иметь форму, соответствующую форме изделия, генерирующего аэрозоль, подлежащего размещению в камере. Камера может иметь эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение. Камера может иметь основание на расположенном раньше по ходу потока конце камеры. Основание может быть круглым. В основании или смежно с ним может быть расположено одно или более впускных отверстий для воздуха. Канал для потока воздуха может проходить через камеру. Раньше по ходу потока относительно камеры, между изделием, генерирующим аэрозоль, и пользователем, может быть расположен мундштук. Альтернативно пользователь может осуществлять втягивание непосредственно на изделии, генерирующем аэрозоль. Канал для потока воздуха может проходить через мундштук.The chamber may be a heating chamber. The chamber may have a cylindrical shape. The chamber may have a hollow cylinder shape. The chamber may be tubular. The chamber may have a circular cross-section. If necessary, the chamber may have a shape deviating from a cylindrical shape, or a cross-section deviating from a circular cross-section. The chamber may have a shape corresponding to the shape of the aerosol-generating article to be placed in the chamber. The chamber may have an elliptical or rectangular cross-section. The chamber may have a base at the end of the chamber located upstream. The base may be circular. One or more air inlets may be located in the base or adjacent to it. The air flow channel may pass through the chamber. A mouthpiece may be located upstream of the chamber, between the aerosol-generating article and the user. Alternatively, the user may inhale directly on the aerosol-generating article. The air flow channel may pass through the mouthpiece.
Корпус устройства, образующий камеру, может соединять основание камеры на расположенном раньше по ходу потока конце камеры с расположенным дальше по ходу потока концом камеры. Расположенный дальше по ходу потока конец камеры может быть открытым. Открытый расположенный дальше по ходу потока конец может быть выполнен с возможностью вставки изделия, генерирующего аэрозоль. The device body forming the chamber may connect the chamber base at the upstream end of the chamber to the downstream end of the chamber. The downstream end of the chamber may be open. The open downstream end may be configured to receive an aerosol generating article.
Когда устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель в сборе, содержащий нагревательный элемент, этот нагревательный элемент может окружать камеру. Нагревательный элемент может окружать камеру вдоль части длины камеры. Нагревательный элемент может окружать область камеры, в которой размещен субстрат, образующий аэрозоль. Корпус устройства, образующий часть камеры, которая окружена нагревательным элементом, может быть выполнен из металла, такого как нержавеющая сталь, или керамики. Альтернативно нагревательный элемент может быть заключен в корпус устройства так, что нагревательный элемент образует часть камеры. Нагревательный элемент может окружать субстрат, образующий аэрозоль, который размещен в камере.When the aerosol generating device comprises a heater assembly comprising a heating element, the heating element may surround the chamber. The heating element may surround the chamber along a portion of the chamber length. The heating element may surround a region of the chamber in which an aerosol forming substrate is placed. The device housing, which forms a portion of the chamber that is surrounded by the heating element, may be made of metal, such as stainless steel, or ceramic. Alternatively, the heating element may be enclosed in the device housing such that the heating element forms a portion of the chamber. The heating element may surround an aerosol forming substrate that is placed in the chamber.
Камера может быть трубчатой, и устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагреватель в сборе для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере. Нагреватель в сборе может содержать нагревательный элемент, окружающий внешнюю часть камеры.The chamber may be tubular, and the aerosol generating device may comprise a heater assembly for heating the aerosol forming substrate, which is located in the chamber. The heater assembly may comprise a heating element surrounding the outer portion of the chamber.
Альтернативно нагревательный элемент может содержаться в картридже. Alternatively, the heating element may be contained in a cartridge.
При использовании питание может подаваться на нагревательный элемент, вызывая разогрев нагревательного элемента. Тепло может затем передаваться в размещенный субстрат, образующий аэрозоль, например, за счет проводимости через корпус устройства, образующий камеру. In use, power may be supplied to the heating element, causing the heating element to heat up. The heat may then be transferred to the placed aerosol-forming substrate, such as by conduction through the device housing, which forms the chamber.
В одном примере устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагреватель в сборе, и нагревательный элемент может представлять собой резистивный нагревательный элемент. 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, выполненные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут включать легированные и нелегированные керамики. In one example, an aerosol generating device may comprise a heater assembly, and the heating element may be a resistive heating element. The heating element may comprise an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composites made of a ceramic material and a metallic material. Such composites may include doped and undoped ceramics.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания, который может быть выполнен с возможностью подачи тока на резистивный нагревательный элемент. The aerosol generating device may comprise a power supply unit which may be configured to supply current to the resistive heating element.
Нагревательный элемент может содержать слой подложки из гибкого материала. Слой подложки может содержать термостойкий полимер, предпочтительно полиимид. The heating element may comprise a substrate layer of flexible material. The substrate layer may comprise a heat-resistant polymer, preferably polyimide.
Нагревательный элемент может быть расположен на слое подложки. Нагревательный элемент может представлять собой резистивный нагревательный элемент. Нагревательный элемент может содержать проводные соединения, выполненные с возможностью соединения с контроллером устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент может содержать нагревательные дорожки, расположенные на слое подложки. Нагревательные дорожки могут содержать теплопроводный материал, предпочтительно металл, такой как нержавеющая сталь. Нагревательные дорожки могут быть электрически соединены с указанными проводными соединениями. The heating element may be located on the substrate layer. The heating element may be a resistive heating element. The heating element may comprise wire connections configured to be connected to a controller of the aerosol generating device. The heating element may comprise heating tracks located on the substrate layer. The heating tracks may comprise a heat-conducting material, preferably a metal such as stainless steel. The heating tracks may be electrically connected to said wire connections.
Нагревательный элемент может принимать и другие формы. Например, металлическая решетка или решетки, гибкая печатная плата, литое соединительное устройство (MID), керамический нагреватель, гибкий нагреватель из углеродного волокна или могут быть образованы с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на подложке подходящей формы. The heating element may also take other forms, such as a metal grid or grids, a flexible printed circuit board, a molded interface device (MID), a ceramic heater, a flexible carbon fiber heater, or may be formed using a coating technology such as plasma vapor deposition on a substrate of a suitable shape.
В другом примере нагреватель в сборе может содержать одну или более индукционных катушек, и нагревательный элемент может содержать один или более токоприемных элементов. In another example, the heater assembly may comprise one or more induction coils, and the heating element may comprise one or more current collecting elements.
Один или более токоприемных элементов могут быть выполнены с возможностью нагрева переменным магнитным полем, генерируемым индукционной катушкой или катушками. При использовании электропитание, подаваемое на индукционную катушку (например, вышеупомянутым блоком питания устройства), приводит к индукции индукционной катушкой вихревых токов в токоприемном элементе. Эти вихревые токи, в свою очередь, приводят к генерированию тепла токоприемным элементом. Электропитание подается на индукционную катушку в виде переменного магнитного поля. Переменный ток может иметь любую подходящую частоту. Переменный ток может предпочтительно представлять собой переменный ток высокой частоты. Переменный ток может иметь частоту от 100 килогерц (кГц) до 30 мегагерц (МГц). Когда субстрат, образующий аэрозоль, размещен в камере, тепло, генерируемое токоприемным элементом, может нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, достаточной для вызова испускания аэрозоля из субстрата. Токоприемный элемент образован из материала, обладающего способностью поглощения электромагнитной энергии и ее преобразования в тепло. В качестве примера и без ограничения, токоприемный элемент может быть образован из ферромагнитного материала, такого как сталь.One or more current-receiving elements may be configured to be heated by an alternating magnetic field generated by an induction coil or coils. In use, electrical power supplied to the induction coil (e.g., by the above-mentioned power supply unit of the device) causes the induction coil to induce eddy currents in the current-receiving element. These eddy currents, in turn, cause the current-receiving element to generate heat. Electrical power is supplied to the induction coil in the form of an alternating magnetic field. The alternating current may have any suitable frequency. The alternating current may preferably be a high-frequency alternating current. The alternating current may have a frequency of 100 kilohertz (kHz) to 30 megahertz (MHz). When the aerosol-forming substrate is placed in the chamber, the heat generated by the current-receiving element may heat the aerosol-forming substrate to a temperature sufficient to cause the aerosol to be emitted from the substrate. The current collecting element is formed from a material having the ability to absorb electromagnetic energy and convert it into heat. As an example and without limitation, the current collecting element can be formed from a ferromagnetic material, such as steel.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать токоприемный элемент. Предпочтительно, токоприемный элемент может окружать камеру или образовывать по меньшей мере часть камеры, как описано выше, а индукционная катушка может представлять собой винтовую катушку, окружающую токоприемный элемент. Предпочтительно, индукционная катушка может окружать токоприемный элемент радиально снаружи токоприемного элемента. Расположение индукционной катушки радиально снаружи токоприемной части позволяет избежать повреждения индукционной катушки при контакте с субстратом, образующим аэрозоль, во время вставки изделия в камеру.The aerosol generating device may comprise a current collecting element. Preferably, the current collecting element may surround the chamber or form at least a part of the chamber, as described above, and the induction coil may be a helical coil surrounding the current collecting element. Preferably, the induction coil may surround the current collecting element radially outside the current collecting element. The arrangement of the induction coil radially outside the current collecting part makes it possible to avoid damage to the induction coil upon contact with the aerosol forming substrate during insertion of the article into the chamber.
Альтернативно токоприемный элемент может являться частью картриджа, размещаемого в камере. Картридж может содержать токоприемный элемент. Картридж может также содержать индукционную катушку. Альтернативно индукционную катушку может содержать устройство, генерирующее аэрозоль. Индукционная катушка устройства, генерирующего аэрозоль, может быть выполнена так, что она окружает токоприемный элемент картриджа или является смежной с ним, когда картридж размещен в камере. Alternatively, the current-collecting element may be part of a cartridge placed in the chamber. The cartridge may comprise the current-collecting element. The cartridge may also comprise an induction coil. Alternatively, the aerosol-generating device may comprise the induction coil. The induction coil of the aerosol-generating device may be designed such that it surrounds the current-collecting element of the cartridge or is adjacent to it when the cartridge is placed in the chamber.
В контексте настоящего документа термин «токоприемник» или «токоприемный элемент» обозначает проводящий элемент, разогревающийся при воздействии на него изменяющегося магнитного поля. Это может быть результатом вихревых токов, индуцируемых в токоприемном элементе, или потерь на гистерезис (или как вихревых токов, индуцируемых в токоприемном элементе, так и потерь на гистерезис). Возможные материалы для токоприемника включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий и в сущности любые другие проводящие элементы. Преимущественно токоприемный элемент представляет собой ферритовый элемент. Материал и геометрия для токоприемного элемента может быть выбрана для обеспечения желаемого электрического сопротивления и генерирования тепла. Токоприемный элемент может содержать, например, сетку, плоскую спиральную катушку, волокна или ткань. Преимущественно токоприемник находится в контакте с первым субстратом, образующим аэрозоль. Токоприемный элемент может преимущественно быть проницаемым для текучей среды.In the context of this document, the term "current collector" or "current collector element" means a conductive element that heats up when exposed to a changing magnetic field. This may be a result of eddy currents induced in the current collector element or hysteresis losses (or both eddy currents induced in the current collector element and hysteresis losses). Possible materials for the current collector include graphite, molybdenum, silicon carbide, stainless steel, niobium, aluminum, and essentially any other conductive elements. Advantageously, the current collector element is a ferrite element. The material and geometry for the current collector element can be selected to provide a desired electrical resistance and heat generation. The current collector element can comprise, for example, a mesh, a flat spiral coil, fibers, or fabric. Advantageously, the current collector is in contact with the first substrate that forms the aerosol. The current collecting element may advantageously be permeable to the fluid medium.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер. Контроллер может представлять собой микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC), или другую электронную схему управления. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема сигналов от датчика температуры для периодического определения температуры, измеряемой датчиком температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью выявления затяжки пользователя на основе падения измеряемой температуры. Контроллер может содержать запоминающее устройство. В контроллере может храниться счетчик количества выявленных затяжек. Этот счетчик может относиться к конкретному размещенному изделию, генерирующему аэрозоль. Контроллер может быть выполнен так, что если количество затяжек достигает или превышает заданное количество затяжек, контроллер может предоставлять пользователю предупредительный сигнал. Предупредительный сигнал может представлять собой, например, тактильный, звуковой или оптический сигнал. Контроллер может быть выполнен так, что при достижении или превышении количеством затяжек заданного количества затяжек он предотвращает использование устройства до замены изделия, генерирующего аэрозоль. Предотвращение использования устройства может осуществляться только после предоставления предупредительного сигнала. Заданное количество затяжек может относиться к среднему максимальному количеству затяжек до того, как аэрозоль, генерируемый из конкретного типа субстрата, образующего аэрозоль, станет неудовлетворительным в результате деградации субстрата. Заданное количество затяжек может зависеть от типа субстрата, для использования с которым выполнено устройство, генерирующее аэрозоль. Например, если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, содержащий табак, заданное количество затяжек до деградации субстрата может составлять 14 затяжек. Заданное количество затяжек может быть определено или выбрано пользователем. Заданное количество затяжек может быть определено или выбрано пользователем в пределах заданного диапазона.The aerosol generating device may comprise a controller. The controller may be a microprocessor, which may be a programmable microprocessor, a microcontroller, or an application-specific integrated circuit (ASIC), or other electronic control circuit. The controller may be configured to receive signals from a temperature sensor for periodically determining the temperature measured by the temperature sensor. The controller may be configured to detect a user puff based on a drop in the measured temperature. The controller may comprise a memory device. The controller may store a counter of the number of detected puffs. This counter may relate to a specific placed aerosol generating product. The controller may be configured so that if the number of puffs reaches or exceeds a predetermined number of puffs, the controller may provide a warning signal to the user. The warning signal may be, for example, a tactile, audio, or optical signal. The controller may be configured so that if the number of puffs reaches or exceeds a predetermined number of puffs, it prevents the use of the device until the aerosol generating product is replaced. The prevention of use of the device may be carried out only after providing a warning signal. The specified number of puffs may refer to the average maximum number of puffs before the aerosol generated from a particular type of aerosol-forming substrate becomes unsatisfactory as a result of substrate degradation. The specified number of puffs may depend on the type of substrate for which the aerosol-generating device is designed for use. For example, if the aerosol-forming substrate is a solid substrate containing tobacco, the specified number of puffs before substrate degradation may be 14 puffs. The specified number of puffs may be determined or selected by the user. The specified number of puffs may be determined or selected by the user within a specified range.
Контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, может быть выполнен с возможностью приема сигналов от датчика температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью многократного определения температуры, измеряемой датчиком температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью выявления затяжки пользователя на основе падения измеряемой температуры.The controller of the aerosol generating device may be configured to receive signals from a temperature sensor. The controller may be configured to repeatedly determine the temperature measured by the temperature sensor. The controller may be configured to detect a user's puff based on a drop in the measured temperature.
Контроллер может быть выполнен с возможностью увеличения подачи питания на нагреватель в сборе в ответ на выявленную затяжку. Например, между затяжками пользователя на нагреватель в сборе может подаваться первое питание для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, однако во время выявленной затяжки пользователя или в течение заданного промежутка времени после выявленной затяжки пользователя может подаваться второе питание, превышающее первое питание. The controller may be configured to increase the supply of power to the heater assembly in response to the detected puff. For example, between puffs of the user, the heater assembly may be supplied with a first power to heat the substrate that forms the aerosol, but during the detected puff of the user or for a predetermined period of time after the detected puff of the user, a second power may be supplied that exceeds the first power.
Как описано ранее, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания. Блок питания может представлять собой блок питания постоянного тока, имеющий напряжение питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 вольта до приблизительно 4,5 вольта и силу тока питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 1 ампера до приблизительно 10 ампер (что соответствует мощности блока питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 ватта до приблизительно 45 ватт). Блок питания может представлять собой батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея. Альтернативно блок питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Блок питания может быть перезаряжаемым. Блок питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более применений устройства, генерирующего аэрозоль. Например, блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций. As described previously, the aerosol generating device may comprise a power supply. The power supply may be a DC power supply having a DC supply voltage in the range of about 2.5 volts to about 4.5 volts and a DC supply current in the range of about 1 ampere to about 10 amperes (which corresponds to a DC power supply power in the range of about 2.5 watts to about 45 watts). The power supply may be a battery, such as a rechargeable lithium-ion battery. Alternatively, the power supply may be another type of charge storage device, such as a capacitor. The power supply may be rechargeable. The power supply may have a capacity that allows storing a sufficient amount of energy for one or more uses of the aerosol generating device. For example, the power supply may have sufficient capacity to ensure continuous aerosol generation for a period of about six minutes, which corresponds to the typical time required to smoke a conventional cigarette, or for a period that is a multiple of six minutes. In another example, the power supply may have sufficient capacity to enable a predetermined number of puffs or individual activations.
Как описано выше, блок питания может быть выполнен с возможностью подачи переменного тока. В этом случае устройство, генерирующее аэрозоль, может преимущественно содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток (DC/AC) для преобразования постоянного тока, подаваемого источником питания постоянного тока, в переменный ток. Преобразователь постоянного тока в переменный может содержать усилитель мощности класса D или класса E. Блок питания может быть выполнен с возможностью подачи переменного тока.As described above, the power supply unit may be configured to supply alternating current. In this case, the aerosol generating device may advantageously comprise a DC/AC converter for converting direct current supplied by a DC power source into alternating current. The DC/AC converter may comprise a class D or class E power amplifier. The power supply unit may be configured to supply alternating current.
Блок питания может быть соединяемым с нагревателем в сборе. Преимущественно, блок питания может являться управляемым контроллером. В частности, контроллер может быть выполнен так, что при превышении счетчиком затяжек, хранящимся в запоминающем устройстве контроллера, заданного количества затяжек подача питания блоком питания на нагреватель в сборе предотвращается. The power supply unit may be connected to the heater assembly. Advantageously, the power supply unit may be controlled by the controller. In particular, the controller may be designed so that when the puff counter stored in the memory device of the controller exceeds a specified number of puffs, the power supply to the heater assembly by the power supply unit is prevented.
Контроллер может содержать полосовой фильтр. Полосовой фильтр может быть выполнен с возможностью фильтрации сигналов, принимаемых от датчика температуры. Полосовой фильтр преимущественно может быть выполнен с возможностью удаления из сигнала частот выше 100 Гц. Эти частоты могут соответствовать электрическому шуму. Полосовой фильтр преимущественно может быть выполнен с возможностью удаления частот сигнала ниже 0,2 Гц. За счет этого можно удалить из сигнала медленные изменения температуры, которые могут не соответствовать затяжке. The controller may comprise a bandpass filter. The bandpass filter may be configured to filter signals received from the temperature sensor. The bandpass filter may advantageously be configured to remove frequencies above 100 Hz from the signal. These frequencies may correspond to electrical noise. The bandpass filter may advantageously be configured to remove frequencies below 0.2 Hz from the signal. This may remove slow temperature changes from the signal that may not correspond to a tightening.
Теплопередающий элемент может содержать термопасту, находящуюся в контакте с датчиком температуры. Термопаста может преимущественно обеспечивать контакт между теплопередающим элементом и датчиком температуры. Термопаста преимущественно является электроизоляционной. Термопаста обычно состоит из полимеризуемой жидкой матрицы и больших объемных долей электроизоляционного, но теплопроводного наполнителя.The heat transfer element may contain a thermal paste in contact with the temperature sensor. The thermal paste may advantageously provide contact between the heat transfer element and the temperature sensor. The thermal paste is advantageously electrically insulating. The thermal paste usually consists of a polymerizable liquid matrix and large volume fractions of an electrically insulating but thermally conductive filler.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой электрическое курительное устройство. Устройство может представлять собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь размер, сравнимый с традиционной сигарой или сигаретой. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от 30 мм до 150 мм. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от 5 мм до 30 мм.The aerosol generating device may be an electric smoking device. The device may be a portable aerosol generating device. The aerosol generating device may be of a size comparable to a traditional cigar or cigarette. The aerosol generating device may have an overall length of 30 mm to 150 mm. The aerosol generating device may have an outside diameter of 5 mm to 30 mm.
Во втором аспекте предложена система, генерирующая аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать устройство, генерирующее аэрозоль, согласно первому аспекту. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать нагреватель в сборе для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере.In the second aspect, an aerosol generating system is proposed. The aerosol generating system may comprise an aerosol generating device according to the first aspect. The aerosol generating system may comprise a heater assembly for heating an aerosol forming substrate, which is located in a chamber.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать изделие, генерирующее аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать субстрат, образующий аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть размещено в камере. The aerosol generating system may comprise an aerosol generating article. The aerosol generating article may comprise an aerosol forming substrate. The aerosol generating article may be housed in a chamber.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать стержень, содержащий субстрат, образующий аэрозоль. Стержень может быть окружен оберткой. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. An aerosol-generating article may comprise a rod containing an aerosol-generating substrate. The rod may be surrounded by a wrapper. The aerosol-generating substrate may comprise tobacco.
В контексте настоящего документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, который может высвобождать летучие соединения, способные образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться путем нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, для удобства может представлять собой часть изделия, генерирующего аэрозоль, или курительного изделия.In the context of this document, the term "aerosol-forming substrate" refers to a substrate that can release volatile compounds capable of forming an aerosol. Such volatile compounds may be released by heating the aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may conveniently be a part of an aerosol-generating article or a smoking article.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым субстратом, образующим аэрозоль. В качестве альтернативы субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при 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. The aerosol-forming substrate may be a solid aerosol-forming substrate. Alternatively, the aerosol-forming substrate may comprise both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material comprising volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. Alternatively, the aerosol-forming substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may further comprise an aerosol-forming agent that facilitates the formation of a dense and stable aerosol. Examples of suitable aerosol-forming agents include glycerol and propylene glycol.
В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте настоящего документа термин «гофрированный лист» означает лист, имеющий множество по существу параллельных гребней или гофров. In a particularly preferred embodiment, the aerosol-forming substrate comprises an assembled corrugated sheet of homogenized tobacco material. As used herein, the term "corrugated sheet" means a sheet having a plurality of substantially parallel ridges or corrugations.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать картридж, содержащий субстрат, образующий аэрозоль. Картридж может быть размещаемым в камере устройства, генерирующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким, или может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкость. The aerosol generating system may comprise a cartridge containing an aerosol forming substrate. The cartridge may be positioned in a chamber of the aerosol generating device. The aerosol forming substrate may be solid or liquid, or may comprise both solid and liquid components. Preferably, the aerosol forming substrate is a liquid.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые выделяются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, может альтернативно содержать материал, не содержащий табак. The aerosol-forming substrate may comprise a material of plant origin. The aerosol-forming substrate may comprise tobacco. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material comprising volatile tobacco flavouring compounds that are released from the aerosol-forming substrate upon heating. Preferably, the aerosol-forming substrate may alternatively comprise a material that does not contain tobacco.
Картридж может содержать нагревательный элемент, например резистивный нагревательный элемент или токоприемный элемент. Нагревательный элемент может быть проницаемым для текучей среды. При использовании испаренный субстрат, образующий аэрозоль, может проходить сквозь проницаемый для текучей среды элемент и впоследствии охлаждаться с образованием аэрозоля, доставляемого пользователю. Предпочтительно, картридж содержит корпус картриджа, при использовании выполненный с возможностью вхождения в контакт с камерой устройства, генерирующего аэрозоль. Корпус картриджа может иметь внешнюю поверхность, окружающую субстрат, образующий аэрозоль, который содержится в картридже. По меньшей мере часть внешней поверхности может быть образована проницаемым для текучей среды нагревательным элементом. Часть внешней поверхности, образованной проницаемым для текучей среды нагревательным элементом, при использовании может сообщаться по текучей среде с воздухом, протекающим через канал для потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, когда картридж размещен в камере устройства, генерирующего аэрозоль. Поэтому при использовании испаренный субстрат, образующий аэрозоль, может проходить из картриджа в канал для потока воздуха сквозь нагревательный элемент и впоследствии охлаждаться с образованием аэрозоля, доставляемого пользователю.The cartridge may comprise a heating element, such as a resistive heating element or a current collecting element. The heating element may be fluid-permeable. In use, the vaporized aerosol-forming substrate may pass through the fluid-permeable element and subsequently cool to form an aerosol delivered to the user. Preferably, the cartridge comprises a cartridge body configured to come into contact with a chamber of the aerosol-generating device in use. The cartridge body may have an outer surface surrounding the aerosol-forming substrate contained in the cartridge. At least a portion of the outer surface may be formed by a fluid-permeable heating element. A portion of the outer surface formed by the fluid-permeable heating element may, in use, be in fluid communication with air flowing through an air flow channel of the aerosol-generating device when the cartridge is placed in the chamber of the aerosol-generating device. Therefore, during use, the vaporized substrate, which forms the aerosol, can pass from the cartridge into the air flow channel through the heating element and subsequently cool to form an aerosol that is delivered to the user.
В контексте настоящего документа термин «проницаемый для текучей среды» элемент означает элемент, через который может проходить жидкость или газ. Нагревательный элемент может иметь множество отверстий, образованных в нем, чтобы позволять текучей среде проникать через него. В частности, нагревательный элемент позволяет субстрату, образующему аэрозоль, или в газовой фазе, или как в газовой, так и в жидкой фазе, проникать через него.In the context of this document, the term "fluid-permeable" element means an element through which a liquid or gas can pass. The heating element may have a plurality of openings formed therein to allow a fluid to pass through it. In particular, the heating element allows an aerosol-forming substrate, either in the gas phase or in both the gas and liquid phases, to pass through it.
В третьем аспекте предложен способ выявления затяжки пользователя через систему, генерирующую аэрозоль. В частности, предложен способ выявления затяжки пользователя на системе, генерирующей аэрозоль, согласно второму аспекту. Например, пользователь может осуществлять затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль. Пользователь может осуществлять затяжку через мундштук устройства, генерирующего аэрозоль. Альтернативно пользователь может осуществлять затяжку через мундштук изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в устройстве, генерирующем аэрозоль. Изделие может быть размещено в камере устройства, генерирующего аэрозоль. In the third aspect, a method for detecting a user's puff through an aerosol-generating system is proposed. In particular, a method for detecting a user's puff on an aerosol-generating system is proposed according to the second aspect. For example, a user can puff on an aerosol-generating device. The user can puff through a mouthpiece of the aerosol-generating device. Alternatively, the user can puff through a mouthpiece of an aerosol-generating article that contains an aerosol-forming substrate located in the aerosol-generating device. The article can be located in a chamber of the aerosol-generating device.
Способ может включать размещение субстрата, образующего аэрозоль, в камере устройства, генерирующего аэрозоль. Способ может включать нагрев размещенного субстрата, образующего аэрозоль. Способ может включать нагрев теплопередающего элемента. Способ может включать прием сигналов от датчика температуры в контроллере устройства, генерирующего аэрозоль, для многократного определения измеряемой температуры датчика температуры. Способ может включать выявление затяжки пользователя на основе падения измеряемой температуры. The method may include placing an aerosol-forming substrate in a chamber of an aerosol-generating device. The method may include heating the placed aerosol-forming substrate. The method may include heating the heat-transfer element. The method may include receiving signals from a temperature sensor in a controller of the aerosol-generating device for repeatedly determining the measured temperature of the temperature sensor. The method may include detecting a user's puff based on a drop in the measured temperature.
Этап нагрева теплопередающего элемента может включать подачу питания на нагреватель в сборе, который содержит нагревательный элемент, используемый для нагрева размещенного субстрата, образующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может предпочтительно содержать нагреватель в сборе. Устройство, генерирующее аэрозоль, может предпочтительно содержать нагревательный элемент.The step of heating the heat transfer element may include supplying power to a heater assembly that includes a heating element used to heat the placed substrate that forms the aerosol. The aerosol generating device may preferably include the heater assembly. The aerosol generating device may preferably include the heating element.
Альтернативно датчик затяжки в сборе может содержать нагревательный элемент для нагрева теплопередающего элемента. Этап нагрева теплопередающего элемента может включать использование нагревательного элемента датчика затяжки в сборе для нагрева теплопередающего элемента.Alternatively, the tightening sensor assembly may comprise a heating element for heating the heat transfer element. The step of heating the heat transfer element may include using the heating element of the tightening sensor assembly to heat the heat transfer element.
При использовании и между затяжками теплопередающий элемент может нагреваться до температуры на по меньшей мере 5, 10, 20, 40 или 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. Теплопередающий элемент может нагреваться до температуры от 5 градусов Цельсия до 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. During use and between puffs, the heat transfer element may heat up to a temperature of at least 5, 10, 20, 40 or 80 degrees Celsius above the ambient temperature. The heat transfer element may heat up to a temperature of 5 degrees Celsius to 80 degrees Celsius above the ambient temperature.
Способ может дополнительно включать этап фильтрации для удаления флуктуаций результатов измерения температуры, которые не являются показателями затяжки пользователя, с использованием полосового фильтра.The method may further include a filtering step for removing fluctuations in the temperature measurement results that are not indicative of the user's puff, using a bandpass filter.
В четвертом аспекте предложено устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит:In a fourth aspect, an aerosol generating device is provided for generating an aerosol from an aerosol-forming substrate, wherein the aerosol generating device comprises:
корпус устройства, образующий камеру для размещения субстрата, образующего аэрозоль;a device body that forms a chamber for placing an aerosol-forming substrate;
нагреватель в сборе, содержащий нагревательный элемент для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере, с целью генерирования аэрозоля;a heater assembly comprising a heating element for heating an aerosol-forming substrate, which is located in a chamber, for the purpose of generating an aerosol;
канал для потока воздуха, проходящий от впускного отверстия для воздуха в корпусе устройства через камеру или в сообщении по текучей среде с камерой; иan air flow passage extending from an air inlet in the device housing through the chamber or in fluid communication with the chamber; and
датчик затяжки в сборе снаружи камеры, содержащий датчик температуры, при этом часть датчика затяжки в сборе частично образует канал для потока воздуха; a puff sensor assembly outside the chamber containing a temperature sensor, wherein a portion of the puff sensor assembly partially forms a channel for the air flow;
при этом нагревательный элемент выполнен так, что при использовании и между затяжками датчик затяжки в сборе нагрет до температуры на по меньшей мере 5 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. wherein the heating element is designed such that during use and between puffs the puff sensor assembly is heated to a temperature of at least 5 degrees Celsius above the ambient temperature.
Нагревательный элемент может быть выполнен так, что при использовании и между затяжками датчик затяжки в сборе нагрет до температуры на по меньшей мере 10, 20, 40 или 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. Нагревательный элемент может быть выполнен так, что при использовании и между затяжками датчик затяжки в сборе нагрет до температуры от 5 градусов Цельсия до 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды.The heating element may be designed so that during use and between puffs, the puff sensor assembly is heated to a temperature of at least 10, 20, 40 or 80 degrees Celsius above the ambient temperature. The heating element may be designed so that during use and between puffs, the puff sensor assembly is heated to a temperature of 5 degrees Celsius to 80 degrees Celsius above the ambient temperature.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может действовать подобно устройству, генерирующему аэрозоль, согласно первому аспекту в том, что датчик затяжки в сборе можно использовать для выявления затяжек на основе уменьшения температуры, выявленного датчиком затяжки в сборе. В частности, датчик затяжки в сборе может содержать датчик температуры и теплопередающий элемент. Датчик температуры может находиться в контакте с теплопередающим элементом. Первая часть канала для потока воздуха может быть по меньшей мере частично образована стенкой канала для потока воздуха. Вторая часть канала для потока воздуха может быть по меньшей мере частично образована теплопередающим элементом. При использовании понижение выявленной температуры теплопередающего элемента может быть выявлено датчиком температуры после втягивания пользователем воздуха через канал для потока воздуха во время использования, как описано в отношении первого аспекта. The aerosol generating device can operate similarly to the aerosol generating device according to the first aspect in that the puff sensor assembly can be used to detect puffs based on a decrease in temperature detected by the puff sensor assembly. In particular, the puff sensor assembly can comprise a temperature sensor and a heat transfer element. The temperature sensor can be in contact with the heat transfer element. The first portion of the air flow channel can be at least partially formed by a wall of the air flow channel. The second portion of the air flow channel can be at least partially formed by the heat transfer element. In use, a decrease in the detected temperature of the heat transfer element can be detected by the temperature sensor after the user draws air through the air flow channel during use, as described in relation to the first aspect.
Нагрев датчика затяжки в сборе на по меньшей мере 5 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды преимущественно увеличивает разность между температурами датчика затяжки в сборе и воздуха, проходящего через канал для потока воздуха при использовании. Это увеличивает скорость охлаждения датчика затяжки в сборе в ответ на затяжку пользователя и, таким образом, преимущественно приводит к еще более выраженному или резкому падению температуры датчика затяжки в сборе, что увеличивает скорость и надежность выявления затяжки устройством, генерирующим аэрозоль. Большая разность температур может обеспечивать большую скорость охлаждения.Heating the puff sensor assembly by at least 5 degrees Celsius above the ambient temperature advantageously increases the difference between the temperatures of the puff sensor assembly and the air passing through the air flow channel during use. This increases the cooling rate of the puff sensor assembly in response to a user's puff and, thus, advantageously leads to an even more pronounced or sharp drop in the temperature of the puff sensor assembly, which increases the speed and reliability of detecting a puff by the aerosol generating device. A large temperature difference can provide a greater cooling rate.
Так как нагрев датчика затяжки в сборе осуществляется нагревателем в сборе, содержащим нагревательный элемент для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере, а не специализированным нагревателем, являющимся частью датчика затяжки в сборе, потребление питания самим датчиком затяжки в сборе является минимальным. Кроме того, этот датчик затяжки в сборе можно изготовить проще и дешевле, чем датчик затяжки в сборе, содержащий нагревательный элемент в дополнение к нагревательному элементу нагревателя в сборе. Since the heating of the puff sensor assembly is performed by the heater assembly containing the heating element for heating the aerosol-forming substrate, which is located in the chamber, and not by a specialized heater that is part of the puff sensor assembly, the power consumption of the puff sensor assembly itself is minimal. In addition, this puff sensor assembly can be manufactured more simply and inexpensively than a puff sensor assembly containing a heating element in addition to the heating element of the heater assembly.
Признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут применяться к другим аспектам настоящего изобретения. В частности, преимущественные или необязательные признаки, описанные в отношении первого аспекта изобретения, могут применяться ко второму, третьему и четвертому аспектам настоящего изобретения. Например, преимущественные или необязательные признаки датчика затяжки в сборе и, в частности, теплопередающего элемента датчика затяжки в сборе, описанные в отношении устройства, генерирующего аэрозоль, согласно первому аспекту, могут применяться к устройству, генерирующему аэрозоль, согласно четвертому аспекту. The features described with respect to one aspect may be applied to other aspects of the present invention. In particular, the advantageous or optional features described with respect to the first aspect of the invention may be applied to the second, third and fourth aspects of the present invention. For example, the advantageous or optional features of the puff sensor assembly and, in particular, the heat transfer element of the puff sensor assembly described with respect to the aerosol generating device according to the first aspect may be applied to the aerosol generating device according to the fourth aspect.
Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже представлен не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков этих примеров могут быть объединены с любым одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.The present invention is defined in the claims. However, a non-exhaustive list of non-limiting examples is provided below. Any one or more of the features of these examples may be combined with any one or more features of another example, embodiment or aspect described herein.
EX1. Устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, причем устройство, генерирующее аэрозоль, содержит:EX1. An aerosol generating device for generating an aerosol from an aerosol forming substrate, wherein the aerosol generating device comprises:
корпус устройства, образующий камеру для размещения субстрата, образующего аэрозоль;a device body that forms a chamber for placing an aerosol-forming substrate;
канал для потока воздуха, проходящий от впускного отверстия для воздуха в корпусе устройства через камеру или в сообщении по текучей среде с камерой; иan air flow passage extending from an air inlet in the device housing through the chamber or in fluid communication with the chamber; and
датчик затяжки в сборе, содержащий теплопередающий элемент и датчик температуры, находящийся в контакте с теплопередающим элементом; a tightening sensor assembly comprising a heat transfer element and a temperature sensor in contact with the heat transfer element;
при этом первая часть канала для потока воздуха по меньшей мере частично образована стенкой канала для потока воздуха, и вторая часть канала для потока воздуха по меньшей мере частично образована теплопередающим элементом, причем вторая часть канала для потока воздуха является смежной с первой частью и находится снаружи камеры.wherein the first part of the air flow channel is at least partially formed by the wall of the air flow channel, and the second part of the air flow channel is at least partially formed by the heat transfer element, wherein the second part of the air flow channel is adjacent to the first part and is located outside the chamber.
EX2. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX1, где теплопередающий элемент имеет большую теплопроводность, чем стенка канала для потока воздуха. EX2. An aerosol generating device according to example EX1, wherein the heat transfer element has a greater thermal conductivity than the wall of the air flow duct.
EX3. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX1 или EX2, где теплопередающий элемент имеет большую температуропроводность, чем стенка канала для потока воздуха.EX3. An aerosol generating device according to example EX1 or EX2, wherein the heat transfer element has a greater thermal conductivity than the wall of the air flow duct.
EX4. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель в сборе для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере. EX4. An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the aerosol generating device comprises a heater assembly for heating an aerosol-forming substrate that is located in a chamber.
EX5. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров EX1-EX3, где камера выполнена с возможностью размещения картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, при этом картридж содержит нагреватель в сборе. EX5. An aerosol generating device according to any of the examples EX1-EX3, wherein the chamber is configured to accommodate a cartridge containing an aerosol-forming substrate, wherein the cartridge contains a heater assembly.
EX6. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где при использовании воздух втягивается через канал для потока воздуха пользователем, осуществляющим затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, или на изделии, генерирующем аэрозоль, которое размещено в устройстве, генерирующем аэрозоль, и содержит субстрат, образующий аэрозоль.EX6. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein in use air is drawn through the air flow channel by a user puffing on the aerosol generating device or on an aerosol generating article that is housed in the aerosol generating device and contains an aerosol forming substrate.
EX7. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент имеет теплопроводность по меньшей мере 100 ватт на метр-Кельвин. EX7. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element has a thermal conductivity of at least 100 watts per meter-Kelvin.
EX8. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент имеет теплопроводность не более 300 ватт на метр-Кельвин.EX8. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element has a thermal conductivity of not more than 300 watts per meter-Kelvin.
EX9. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент имеет температуропроводность по меньшей мере 50 квадратных миллиметров в секунду, предпочтительно более 60, 70, 80 или 90 квадратных миллиметров в секунду.EX9. An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the heat transfer element has a thermal diffusivity of at least 50 square millimeters per second, preferably greater than 60, 70, 80 or 90 square millimeters per second.
EX10. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где при использовании устройства, генерирующего аэрозоль, теплопередающий элемент нагрет выше температуры окружающей среды. EX10. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein, when the aerosol generating device is used, the heat transfer element is heated above the ambient temperature.
EX11. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где при использовании и между затяжками теплопередающий элемент нагрет до температуры на по меньшей мере 5, 10, 20, 40 или 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. EX11. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein during use and between puffs, the heat transfer element is heated to a temperature of at least 5, 10, 20, 40 or 80 degrees Celsius above the ambient temperature.
EX12. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX10 или EX11, где нагрев происходит перед первой затяжкой пользователя. EX12. An aerosol generating device as in EX10 or EX11, wherein heating occurs prior to the user's first puff.
EX13. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, которое содержит нагреватель в сборе, содержащий нагревательный элемент, в котором при использовании и между затяжками теплопередающий элемент нагревается нагревательным элементом до температуры на по меньшей мере 5, 10, 20, 40 или 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. EX13. An aerosol generating device according to any of the previous examples, which comprises a heater assembly comprising a heating element, wherein during use and between puffs, the heat transfer element is heated by the heating element to a temperature of at least 5, 10, 20, 40 or 80 degrees Celsius above the ambient temperature.
EX14. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX13, где расстояние между теплопередающим элементом и нагревательным элементом составляет менее 50 миллиметров. EX14. An aerosol generating device according to example EX13, wherein the distance between the heat transfer element and the heating element is less than 50 millimetres.
EX15. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX13 или EX14, где расстояние между нагревателем в сборе и теплопередающим элементом составляет менее 10 миллиметров или менее 5 миллиметров.EX15. An aerosol generating device according to example EX13 or EX14, wherein the distance between the heater assembly and the heat transfer element is less than 10 millimeters or less than 5 millimeters.
EX16. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров EX13-EX15, где теплопередающий элемент находится в контакте с нагревателем в сборе.EX16. An aerosol generating device according to any of EX13-EX15, wherein the heat transfer element is in contact with the heater assembly.
EX17. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров EX13-EX16, где датчик затяжки в сборе содержит нагревательный элемент для нагрева теплопередающего элемента. EX17. An aerosol generating device according to any one of examples EX13-EX16, wherein the puff sensor assembly comprises a heating element for heating the heat transfer element.
EX18. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX17, где датчик температуры представляет собой нагреваемый терморезистор. EX18. An aerosol generating device according to example EX17, wherein the temperature sensor is a heated thermistor.
EX19. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где стенка канала для потока воздуха образована из материала, содержащего пластики, такие как термопластичные материалы.EX19. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the wall of the air flow channel is formed from a material containing plastics, such as thermoplastic materials.
EX20. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX19, где стенка для потока воздуха образована из полипропилена, полиэфирэфиркетона (РЕЕК) или полиэтилена.EX20. An aerosol generating device according to example EX19, wherein the air flow wall is formed from polypropylene, polyetheretherketone (PEEK) or polyethylene.
EX21. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент проходит по каналу для потока воздуха на расстояние менее 10 процентов его длины. EX21. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element extends through the air flow channel for a distance less than 10 percent of its length.
EX22. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент проходит по каналу для потока воздуха на расстояние менее 5 процентов его длины. EX22. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element extends through the air flow channel for a distance of less than 5 percent of its length.
EX23. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент проходит по длине канала для потока воздуха на расстояние от 2 миллиметров до 10 миллиметров.EX23. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element extends along the length of the air flow channel at a distance of from 2 millimeters to 10 millimeters.
EX24. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент встроен в стенку канала для потока воздуха. EX24. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element is embedded in the wall of the air flow duct.
EX25. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент установлен при помощи прессовой посадки в стенку канала для потока воздуха.EX25. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element is mounted by a press fit into the wall of the air flow duct.
EX26. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX25, где теплопередающий элемент установлен при помощи прессовой посадки в часть стенки канала для потока воздуха, которая образует канал с диаметром, равным или, предпочтительно, несколько меньшим, чем у теплопередающего элемента. EX26. An aerosol generating device according to example EX25, wherein the heat transfer element is mounted by means of a press fit into a portion of the wall of the air flow channel which forms a channel with a diameter equal to or, preferably, slightly smaller than that of the heat transfer element.
EX27. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где канал для потока воздуха, образованный стенкой канала для потока воздуха, сужается раньше по ходу потока относительно теплопередающего элемента.EX27. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the air flow channel formed by the wall of the air flow channel narrows upstream of the heat transfer element.
EX28. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где стенка канала для потока воздуха содержит отверстие. EX28. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the wall of the air flow channel comprises an opening.
EX29. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX28, где отверстие является смежным с теплопередающим элементом. EX29. An aerosol generating device according to example EX28, wherein the opening is adjacent to the heat transfer element.
EX30. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX28 или EX29, где датчик температуры размещен через отверстие так, что он находится в контакте с теплопередающим элементом. EX30. An aerosol generating device according to example EX28 or EX29, wherein the temperature sensor is placed through the opening so that it is in contact with the heat transfer element.
EX31. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где толщина теплопередающего элемента составляет от 0,1 миллиметра до 2 миллиметров. EX31. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the thickness of the heat transfer element is from 0.1 millimeters to 2 millimeters.
EX32. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где толщина теплопередающего элемента составляет от 0,1 миллиметра до 0,5 миллиметра.EX32. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the thickness of the heat transfer element is from 0.1 millimeter to 0.5 millimeter.
EX33. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где первая поверхность теплопередающего элемента по меньшей мере частично образует вторую часть канала для потока воздуха.EX33. An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the first surface of the heat transfer element at least partially forms a second portion of the air flow channel.
EX34. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX33, где датчик температуры находится в контакте со второй поверхностью теплопередающего элемента, которая отличается от первой поверхности теплопередающего элемента так, что теплопередающий элемент находится между каналом для потока воздуха и датчиком температуры. EX34. An aerosol generating device according to example EX33, wherein the temperature sensor is in contact with a second surface of the heat transfer element, which is different from the first surface of the heat transfer element such that the heat transfer element is located between the air flow channel and the temperature sensor.
EX35. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX33 или EX34, где первая поверхность противоположна второй поверхности. EX35. An aerosol generating device according to example EX33 or EX34, wherein the first surface is opposite the second surface.
EX36. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров EX33-EX35, где площадь первой поверхности теплопередающего элемента составляет по меньшей мере 1, 2, 5, 10 или 20 квадратных миллиметров. EX36. An aerosol generating device according to any of EX33-EX35, wherein the area of the first surface of the heat transfer element is at least 1, 2, 5, 10 or 20 square millimeters.
EX37. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент содержит металл или состоит из металла. EX37. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element comprises or consists of a metal.
EX38. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент содержит алюминий или состоит из алюминия.EX38. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element comprises or consists of aluminum.
EX39. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент имеет форму листа, имеющего длину, ширину и толщину. EX39. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element is in the form of a sheet having a length, a width, and a thickness.
EX40. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров EX1-EX38, где теплопередающий элемент является трубчатым.EX40. An aerosol generating device according to any of the examples EX1-EX38, wherein the heat transfer element is tubular.
EX41. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство, генерирующее аэрозоль, содержит мундштук. EX41. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the aerosol generating device comprises a mouthpiece.
EX42. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров EX1-EX40, где устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, на дальнем конце или вблизи него, и изделие, генерирующее аэрозоль, содержит мундштук на ближнем конце.EX42. An aerosol generating device according to any of the examples EX1-EX40, wherein the aerosol generating device is configured to accommodate an aerosol generating article, wherein the aerosol generating article comprises an aerosol forming substrate at or near a distal end, and the aerosol generating article comprises a mouthpiece at a proximal end.
EX43. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент частично образует канал для потока воздуха раньше по ходу потока относительно нагревателя в сборе. EX43. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element partially defines an air flow channel upstream of the heater assembly.
EX44. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель в сборе, содержащий нагревательный элемент, причем нагревательный элемент окружает камеру. EX44. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the aerosol generating device comprises a heater assembly comprising a heating element, wherein the heating element surrounds a chamber.
EX45. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX44, где корпус устройства, образующий часть камеры, которая окружена нагревательным элементом, выполнен из металла, такого как нержавеющая сталь, или керамики. EX45. An aerosol generating device according to example EX44, wherein the housing of the device forming part of the chamber that is surrounded by the heating element is made of a metal such as stainless steel or ceramic.
EX46. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров EX1-EX43, где нагревательный элемент заключен в корпус устройства так, что нагревательный элемент образует часть камеры. EX46. An aerosol generating device according to any of the examples EX1-EX43, wherein the heating element is enclosed in the housing of the device such that the heating element forms part of the chamber.
EX47. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, дополнительно содержащее контроллер. EX47. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, further comprising a controller.
EX48. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX47, где контроллер содержит полосовой фильтр, выполненный с возможностью фильтрации сигналов, принятых от датчика температуры. EX48. An aerosol generating device according to example EX47, wherein the controller comprises a bandpass filter configured to filter signals received from the temperature sensor.
EX49. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX48, где полосовой фильтр выполнен с возможностью удаления из сигнала частот выше 100 Гц. EX49. An aerosol generating device according to example EX48, wherein the bandpass filter is configured to remove frequencies above 100 Hz from the signal.
EX50. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру EX48 или EX49, где полосовой фильтр выполнен с возможностью удаления частот сигнала ниже 0,2 Гц. EX50. An aerosol generating device according to example EX48 or EX49, wherein the bandpass filter is configured to remove signal frequencies below 0.2 Hz.
EX51. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где теплопередающий элемент содержит термопасту, находящуюся в контакте с датчиком температуры. EX51. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the heat transfer element comprises thermal paste in contact with the temperature sensor.
EX52. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, которое представляет собой электрическое курительное устройство. EX52. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, which is an electric smoking device.
EX53. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль. EX53. An aerosol generating device according to any of the preceding examples, wherein the aerosol generating device is a portable aerosol generating device.
EX54. Система, генерирующая аэрозоль, которая содержит устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров и изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, причем изделие, генерирующее аэрозоль, является размещаемым в камере. EX54. An aerosol generating system that comprises an aerosol generating device according to any of the preceding examples and an aerosol generating article that comprises an aerosol forming substrate, wherein the aerosol generating article is disposed in a chamber.
EX55. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX57, причем система содержит изделие, генерирующее аэрозоль. EX55. An aerosol generating system according to example EX57, wherein the system comprises an aerosol generating article.
EX56. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX58, где изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль. EX56. An aerosol generating system according to example EX58, wherein the aerosol generating article comprises an aerosol forming substrate.
EX57. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX55 или EX56, где изделие, генерирующее аэрозоль, содержит стержень, содержащий субстрат, образующий аэрозоль. EX57. An aerosol generating system according to example EX55 or EX56, wherein the aerosol generating article comprises a rod containing an aerosol forming substrate.
EX58. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX57, где стержень окружен оберткой. EX58. An aerosol generating system according to EX57, wherein the rod is surrounded by a wrapper.
EX59. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX54, где система, генерирующая аэрозоль, содержит картридж, содержащий субстрат, образующий аэрозоль. EX59. An aerosol generating system according to example EX54, wherein the aerosol generating system comprises a cartridge containing an aerosol forming substrate.
EX60. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX59, где картридж является размещаемым в камере устройства, генерирующего аэрозоль. EX60. An aerosol generating system according to example EX59, wherein the cartridge is disposed in a chamber of the aerosol generating device.
EX61. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX62 или EX63, где субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердое вещество или жидкость, или содержит и твердые, и жидкие компоненты. EX61. An aerosol generating system according to example EX62 or EX63, wherein the aerosol forming substrate is a solid or a liquid, or contains both solid and liquid components.
EX62. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX59 или EX60, где субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкость. EX62. An aerosol generating system according to example EX59 or EX60, wherein the aerosol forming substrate is a liquid.
EX63. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров EX59-EX62, где картридж содержит нагревательный элемент, например резистивный нагревательный элемент или токоприемный элемент. EX63. An aerosol generating system according to any of EX59-EX62, wherein the cartridge comprises a heating element, such as a resistive heating element or a current collecting element.
EX64. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру EX63, где нагревательный элемент является проницаемым для текучей среды. EX64. An aerosol generating system according to EX63, wherein the heating element is permeable to the fluid.
EX65. Способ выявления затяжки пользователя на системе, генерирующей аэрозоль, согласно любому из примеров EX54-EX64, причем способ включает:EX65. A method for detecting a user's puff on an aerosol generating system according to any one of EX54-EX64, wherein the method comprises:
размещение субстрата, образующего аэрозоль, в камере устройства, генерирующего аэрозоль;placing an aerosol-forming substrate in the chamber of an aerosol-generating device;
нагрев размещенного субстрата, образующего аэрозоль;heating of the placed substrate, forming an aerosol;
нагрев теплопередающего элемента;heating of the heat transfer element;
прием сигналов от датчика температуры контроллером устройства, генерирующего аэрозоль, для многократного определения измеряемой температуры датчика температуры; иreceiving signals from the temperature sensor by the controller of the aerosol generating device to repeatedly determine the measured temperature of the temperature sensor; and
выявление затяжки пользователя на основе падения измеряемой температуры. detecting a user's puff based on a drop in measured temperature.
EX66. Способ согласно примеру EX65, где этап нагрева теплопередающего элемента включает подачу питания на нагреватель в сборе, который содержит нагревательный элемент, используемый для нагрева размещенного субстрата, образующего аэрозоль. EX66. The method according to example EX65, wherein the step of heating the heat transfer element includes supplying power to a heater assembly that contains a heating element used to heat a placed aerosol-forming substrate.
EX67. Способ согласно примеру EX65, где датчик затяжки в сборе может содержать нагревательный элемент для нагрева теплопередающего элемента, и этап нагрева теплопередающего элемента включает использование нагревательного элемента датчика затяжки в сборе для нагрева передающего элемента.EX67. The method according to example EX65, wherein the tightening sensor assembly may comprise a heating element for heating the heat transfer element, and the step of heating the heat transfer element includes using the heating element of the tightening sensor assembly to heat the transfer element.
EX68. Способ согласно любому из примеров EX65-EX67, где при использовании и между затяжками теплопередающий элемент нагрет до температуры на по меньшей мере 5, 10, 20, 40 или 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды. EX68. The method according to any of the examples EX65-EX67, wherein during use and between puffs, the heat transfer element is heated to a temperature of at least 5, 10, 20, 40 or 80 degrees Celsius above the ambient temperature.
EX69. Способ согласно любому из примеров EX65-EX68, дополнительно включающий этап фильтрации для удаления флуктуаций результатов измерения температуры, которые не являются показателями затяжки пользователя, с использованием полосового фильтра.EX69. The method according to any one of examples EX65-EX68, further comprising a filtering step for removing fluctuations in the temperature measurement results that are not indicators of the user's puff, using a bandpass filter.
EX70. Устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, причем устройство, генерирующее аэрозоль, содержит:EX70. An aerosol generating device for generating an aerosol from an aerosol forming substrate, the aerosol generating device comprising:
корпус устройства, образующий камеру для размещения субстрата, образующего аэрозоль;a device body that forms a chamber for placing an aerosol-forming substrate;
нагреватель в сборе, содержащий нагревательный элемент для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который размещен в камере, с целью генерирования аэрозоля;a heater assembly comprising a heating element for heating an aerosol-forming substrate, which is located in a chamber, for the purpose of generating an aerosol;
канал для потока воздуха, проходящий от впускного отверстия для воздуха в корпусе устройства через камеру или в сообщении по текучей среде с камерой; иan air flow passage extending from an air inlet in the device housing through the chamber or in fluid communication with the chamber; and
датчик затяжки в сборе снаружи камеры, содержащий датчик температуры, при этом часть датчика затяжки в сборе частично образует канал для потока воздуха; a puff sensor assembly outside the chamber containing a temperature sensor, wherein a portion of the puff sensor assembly partially forms a channel for the air flow;
при этом нагревательный элемент выполнен так, что при использовании и между затяжками датчик затяжки в сборе нагрет до температуры на по меньшей мере 5, 10, 20, 40 или 80 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды.wherein the heating element is designed such that during use and between puffs the puff sensor assembly is heated to a temperature of at least 5, 10, 20, 40 or 80 degrees Celsius above the ambient temperature.
Признаки, описанные в отношении одного примера или варианта осуществления, могут быть также применены к другим примерам и вариантам осуществления. Features described with respect to one example or embodiment may also be applied to other examples and embodiments.
Примеры теперь будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры, где:The examples will now be further described with reference to figures, where:
на фиг. 1 показан схематический вид в сечении первого устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит датчик затяжки в сборе и изделие, генерирующее аэрозоль, которое размещено в камере устройства; Fig. 1 shows a schematic cross-sectional view of a first aerosol generating device that comprises a puff sensor assembly and an aerosol generating article that is housed in a chamber of the device;
на фиг. 2 показан вид в сечении датчика затяжки в сборе и канала для потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1; Fig. 2 shows a cross-sectional view of the puff sensor assembly and the air flow channel of the aerosol generating device according to Fig. 1;
на фиг. 3 показан горизонтальный разрез через датчик затяжки в сборе и канал для потока воздуха согласно фиг. 2; Fig. 3 shows a horizontal section through the puff sensor assembly and the air flow channel according to Fig. 2;
на фиг. 4 показано сечение стенки канала для потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1 с теплопередающим элементом перед прессовой посадкой в стенку канала для потока воздуха;Fig. 4 shows a section of the wall of the air flow channel of the aerosol generating device according to Fig. 1 with a heat transfer element before press fitting into the wall of the air flow channel;
на фиг. 5 показано аналогичное сечение стенки канала для потока воздуха после прессовой посадки теплопередающего элемента и с датчиком температуры на месте;Fig. 5 shows a similar section of the air flow channel wall after press fitting of the heat transfer element and with the temperature sensor in place;
на фиг. 6 изображен способ выявления затяжки пользователя на устройстве, генерирующем аэрозоль, согласно фиг. 1; Fig. 6 shows a method for detecting a user's puff on the aerosol generating device according to Fig. 1;
на фиг. 7 показано схематическое изображение вида в сечении второго устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит индукционный нагреватель в сборе; Fig. 7 shows a schematic cross-sectional view of a second aerosol generating device that includes an assembled induction heater;
на фиг. 8 показано схематическое изображение вида в сечении третьего устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит нагреватель в сборе, содержащий нагревательный элемент, проходящий раньше по ходу потока относительно камеры для контакта с датчиком затяжки в сборе; иFig. 8 shows a schematic cross-sectional view of a third aerosol generating device that includes a heater assembly that includes a heating element that extends upstream of the chamber for contacting the puff sensor assembly; and
на фиг. 9 показан схематический вид в сечении четвертого устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит камеру, выполненную с возможностью размещения картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и картриджа, размещенного в камере. Fig. 9 shows a schematic cross-sectional view of a fourth aerosol generating device that comprises a chamber configured to accommodate a cartridge containing an aerosol-forming substrate and a cartridge positioned in the chamber.
На фиг. 1 показано схематическое изображение вида в сечении первого устройства 100, генерирующего аэрозоль. Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит камеру 10, которую образует корпус 11 устройства. Камера 10 является трубчатой, выполненной из нержавеющей стали и содержит основание 12 на расположенном раньше по ходу потока конце. Камера 10 выполнена с возможностью размещения изделия 200, генерирующего аэрозоль. Fig. 1 shows a schematic representation of a sectional view of a first aerosol generating device 100. The aerosol generating device 100 comprises a chamber 10, which is formed by a housing 11 of the device. The chamber 10 is tubular, made of stainless steel and comprises a base 12 at the end located upstream of the flow. The chamber 10 is designed with the possibility of accommodating an aerosol generating article 200.
Изделие 200, генерирующее аэрозоль, размещено в камере 10. Изделие 200, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат 202, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый табакосодержащий субстрат. В частности, субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой собранный лист гомогенизированного табака. Как показано на фиг. 1, изделие, генерирующее аэрозоль, и камера выполнены так, что, когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в камере, мундштучный конец изделия 200, генерирующего аэрозоль, выступает из камеры 10 и из устройства, генерирующего аэрозоль. Этот мундштучный конец образует мундштук 204, через который пользователь устройства, генерирующего аэрозоль, может осуществлять затяжку при использовании. An aerosol-generating article 200 is placed in a chamber 10. The aerosol-generating article 200 contains an aerosol-generating substrate 202. The aerosol-generating substrate is a solid tobacco-containing substrate. In particular, the aerosol-generating substrate is an assembled sheet of homogenized tobacco. As shown in Fig. 1, the aerosol-generating article and the chamber are designed so that, when the aerosol-generating article is placed in the chamber, the mouth end of the aerosol-generating article 200 projects from the chamber 10 and from the aerosol-generating device. This mouth end forms a mouthpiece 204, through which the user of the aerosol-generating device can puff during use.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, совместно с изделием 200, генерирующим аэрозоль, можно назвать системой, генерирующей аэрозоль. The aerosol generating device 100 together with the aerosol generating article 200 may be referred to as an aerosol generating system.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель в сборе, содержащий нагревательный элемент 110. Нагревательный элемент 110 окружает камеру 10 вдоль части камеры, в которой размещен субстрат 202, образующий аэрозоль, изделия 200, генерирующего аэрозоль. В альтернативном варианте осуществления нагревательный элемент 110 образует часть стенки камеры, которая образует часть камеры, в которой размещается субстрат, образующий аэрозоль. Нагревательный элемент 110 представляет собой резистивный нагревательный элемент. The aerosol generating device 100 comprises a heater assembly comprising a heating element 110. The heating element 110 surrounds the chamber 10 along a portion of the chamber in which the aerosol generating substrate 202 of the aerosol generating article 200 is placed. In an alternative embodiment, the heating element 110 forms a portion of the chamber wall that forms a portion of the chamber in which the aerosol generating substrate is placed. The heating element 110 is a resistive heating element.
Канал 120 для потока воздуха проходит от впускного отверстия 122 для воздуха устройства 100, генерирующего аэрозоль. Раньше по ходу потока относительно камеры, канал 120 для потока воздуха образован в основном стенкой 124 канала для потока воздуха. Дальше про ходу потока относительно стенки 124 канала для потока воздуха, канал 120 для потока воздуха проходит черед впускное отверстие для воздуха, образованное в основании 12 камеры. Канал 120 для потока воздуха затем проходит через камеру 10.The air flow channel 120 extends from the air inlet 122 of the aerosol generating device 100. Earlier in the flow direction relative to the chamber, the air flow channel 120 is formed mainly by the wall 124 of the air flow channel. Further in the flow direction relative to the wall 124 of the air flow channel, the air flow channel 120 passes through the air inlet formed in the base 12 of the chamber. The air flow channel 120 then passes through the chamber 10.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит датчик затяжки в сборе. Датчик затяжки в сборе содержит теплопередающий элемент 132. Теплопередающий элемент 132 является круглым. Внутренняя, или первая, поверхность теплопередающего элемента 132 образует часть канала 120 для потока воздуха раньше по ходу потока относительно камеры и нагревателя в сборе. Часть канала 120 для потока воздуха, образованная теплопередающим элементом 132, является смежной с частями канала для потока воздуха, образованными стенкой 124 канала для потока воздуха, как показано на фиг. 1. Теплопередающий элемент 132 имеет толщину 0,8 миллиметра, длину 5 миллиметров и длину внутренней окружности 30 мм. Теплопередающий элемент 132 выполнен из алюминия. Теплопередающий элемент установлен при помощи прессовой посадки в стенку 124 канала для потока воздуха. The aerosol generating device 100 further comprises a puff sensor assembly. The puff sensor assembly comprises a heat transfer element 132. The heat transfer element 132 is circular. The inner, or first, surface of the heat transfer element 132 forms a portion of the air flow channel 120 upstream of the flow relative to the chamber and the heater assembly. The portion of the air flow channel 120 formed by the heat transfer element 132 is adjacent to the portions of the air flow channel formed by the wall 124 of the air flow channel, as shown in Fig. 1. The heat transfer element 132 has a thickness of 0.8 millimeters, a length of 5 millimeters and an inner circumference of 30 mm. The heat transfer element 132 is made of aluminum. The heat transfer element is installed using a press fit in the wall 124 of the air flow channel.
Датчик затяжки в сборе и стенка 124 канала для потока воздуха более ясно показаны на фиг. 2 и 3. На фиг. 2 показан вид сверху в сечении датчика затяжки в сборе и стенки 124 канала для потока воздуха устройства. На фиг. 3 показан горизонтальный разрез через датчик затяжки в сборе и стенку 124 канала для потока воздуха. На фиг. 3 показана только часть канала для потока воздуха. Не показана полная протяженность стенки 124 канала для потока воздуха раньше по ходу потока относительно теплопередающего элемента или камеры 10 дальше по ходу потока относительно теплопередающего элемента. The puff sensor assembly and the wall 124 of the air flow channel are shown more clearly in Fig. 2 and 3. Fig. 2 shows a top sectional view of the puff sensor assembly and the wall 124 of the air flow channel of the device. Fig. 3 shows a horizontal section through the puff sensor assembly and the wall 124 of the air flow channel. Fig. 3 shows only a portion of the air flow channel. The full extent of the wall 124 of the air flow channel upstream of the heat transfer element or the chamber 10 downstream of the heat transfer element is not shown.
Стенка 124 канала для потока воздуха выполнена из полиэфирэфиркетона (PEEK). Теплопроводность и теплопроводность PEEK являются значительно меньшими, чем у алюминия. Так, теплопередающий элемент 132 имеет теплопроводность и температуропроводность больше соответствующих параметров стенки 124 канала для потока воздуха. The wall 124 of the air flow channel is made of polyetheretherketone (PEEK). The thermal conductivity and thermal conductivity of PEEK are significantly lower than those of aluminum. Thus, the heat transfer element 132 has a thermal conductivity and thermal diffusivity greater than the corresponding parameters of the wall 124 of the air flow channel.
Датчик затяжки в сборе дополнительно содержит датчик 134 температуры, находящийся в контакте с теплопередающим элементом 132. В частности, датчик 134 температуры находится в контакте с наружной, или второй, поверхностью трубчатого теплопередающего элемента 132. Эта вторая поверхность является противоположной первой поверхности, и, таким образом, теплопередающий элемент находится между каналом для потока воздуха и датчиком температуры. Поэтому теплопередающий элемент 132 защищает датчик 134 температуры от любой пыли и грязи, проходящих через канал для потока воздуха или в этом канале.The tightening sensor assembly additionally comprises a temperature sensor 134, which is in contact with the heat-transfer element 132. In particular, the temperature sensor 134 is in contact with the outer, or second, surface of the tubular heat-transfer element 132. This second surface is opposite the first surface, and thus the heat-transfer element is located between the air flow channel and the temperature sensor. Therefore, the heat-transfer element 132 protects the temperature sensor 134 from any dust and dirt passing through the air flow channel or in this channel.
Датчик 134 температуры содержит корпус 136, электрические соединения 138 и измерительный элемент 138. Датчик температуры представляет собой датчик температуры с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (NTC). Это более ясно показано на фиг. 3. Датчик 134 температуры соединен с контроллером 140 устройства, генерирующего аэрозоль.The temperature sensor 134 comprises a housing 136, electrical connections 138 and a measuring element 138. The temperature sensor is a temperature sensor with a negative temperature coefficient of resistance (NTC). This is shown more clearly in Fig. 3. The temperature sensor 134 is connected to a controller 140 of the aerosol generating device.
На фиг. 4 и 5 показано, как теплопередающий элемент 132 устанавливают при помощи прессовой посадки в стенку 124 канала для потока воздуха. На фиг. 4 показано сечение стенки 124 канала для потока воздуха с теплопередающим элементом 132, готовым к прессовой посадке. На фиг. 5 показано аналогичное сечение стенки 124 канала для потока воздуха после прессовой посадки теплопередающего элемента 132 и с датчиком 134 температуры на месте.Fig. 4 and 5 show how the heat transfer element 132 is installed by means of a press fit in the wall 124 of the air flow duct. Fig. 4 shows a section of the wall 124 of the air flow duct with the heat transfer element 132 ready for a press fit. Fig. 5 shows a similar section of the wall 124 of the air flow duct after a press fit of the heat transfer element 132 and with the temperature sensor 134 in place.
На фиг. 4 и 5 показано, как расположенная раньше по ходу потока часть 127 стенки 124 канала для потока воздуха образует сужающийся канал 122 для потока воздуха с диаметром, уменьшающимся в направлении дальше по ходу потока. Сужение канала 122 для потока воздуха заканчивается ступенчатым увеличением 129 диаметра канала, образованного внутренней поверхностью стенки 124 канала для потока воздуха. Внутренняя поверхность расположенной дальше по ходу потока части 131 стенки 124 канала для потока воздуха дальше по ходу потока относительно ступенчатого увеличения диаметра образует канал, имеющий внутреннюю поверхность с диаметром, который остается постоянным. Fig. 4 and 5 show how the upstream portion 127 of the air flow channel wall 124 forms a narrowing air flow channel 122 with a diameter that decreases in a direction further downstream. The narrowing of the air flow channel 122 ends with a stepwise increase 129 in the diameter of the channel formed by the inner surface of the air flow channel wall 124. The inner surface of the downstream portion 131 of the air flow channel wall 124 further downstream relative to the stepwise increase in diameter forms a channel having an inner surface with a diameter that remains constant.
Диаметр канала для потока воздуха, образованного расположенной дальше по ходу потока частью 131 стенки 124 канала для потока воздуха, является несколько меньшим, чем диаметр трубчатого теплопередающего элемента 132. Таким образом, когда теплопередающий элемент 132 вставлен в расположенную дальше по ходу потока часть 131 в направлении, показанном стрелкой на фиг. 4, стенка 124 канала для потока воздуха должна несколько деформироваться для вмещения теплопередающего элемента. Канал 132 для потока воздуха, образованный из РЕЕК, является достаточно гибким и упругим, для того чтобы допускать эту деформацию и давить на вставленный теплопередающий элемент 132, удерживая его на месте. При изготовлении устройства теплопередающий элемент 132 проталкивают в расположенную дальше по ходу потока часть стенки 124 канала для потока воздуха так, что он примыкает к уступу, образованному ступенчатым изменением диаметра внутренней поверхности стенки 124 канала для потока воздуха. The diameter of the air flow channel formed by the downstream portion 131 of the air flow channel wall 124 is somewhat smaller than the diameter of the tubular heat transfer element 132. Thus, when the heat transfer element 132 is inserted into the downstream portion 131 in the direction shown by the arrow in Fig. 4, the air flow channel wall 124 must deform somewhat to accommodate the heat transfer element. The air flow channel 132 formed from PEEK is flexible and elastic enough to allow this deformation and to press on the inserted heat transfer element 132, holding it in place. When manufacturing the device, the heat transfer element 132 is pushed into the downstream portion of the air flow channel wall 124 so that it adjoins a step formed by a step change in the diameter of the inner surface of the air flow channel wall 124.
Стенка 124 канала для потока воздуха дополнительно содержит отверстие 125 в расположенной дальше по ходу потока части. Это отверстие 125 предназначено для размещения датчика 134 температуры, и, таким образом, измерительный элемент 138 датчика 134 температуры находится в контакте с теплопередающим элементом 132. The wall 124 of the air flow channel additionally comprises an opening 125 in the part located further along the flow path. This opening 125 is intended for accommodating the temperature sensor 134, and thus the measuring element 138 of the temperature sensor 134 is in contact with the heat transfer element 132.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит блок 142 питания в форме перезаряжаемой батареи для подачи питания на нагревательный элемент 20, управляемый контроллером 140. Блок питания соединен с контроллером и нагревательным элементом 110 посредством электрических проводов и соединений, которые не показаны на фигурах. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать дополнительные элементы, не показанные на фигурах, такие как кнопка для приведения в действие устройства, генерирующего аэрозоль.The aerosol generating device 100 further comprises a power supply unit 142 in the form of a rechargeable battery for supplying power to the heating element 20 controlled by the controller 140. The power supply unit is connected to the controller and the heating element 110 by means of electrical wires and connections that are not shown in the figures. The aerosol generating device may comprise additional elements that are not shown in the figures, such as a button for activating the aerosol generating device.
Способ выявления затяжки пользователя на устройстве 100, генерирующем аэрозоль, описан в отношении фиг. 6. На фиг. 6 представлена блок-схема, на которой показаны этапы способа. На этапе 502 пользователь устройства 100, генерирующего аэрозоль, вставляет субстрат 202, образующий аэрозоль, в камеру устройства 100, генерирующего аэрозоль. Как описано выше, субстрат 202, образующий аэрозоль, содержится в изделии 200, генерирующем аэрозоль, поэтому этап 502 включает вставку изделия 200 в камеру 10 устройства, и, таким образом, субстрат 202, образующий аэрозоль, размещается в части камеры 10, окруженной нагревательным элементом 110, как показано на фиг. 1. A method for detecting a puff of a user on an aerosol generating device 100 is described with respect to Fig. 6. Fig. 6 is a flow chart showing the steps of the method. In step 502, a user of the aerosol generating device 100 inserts an aerosol generating substrate 202 into a chamber of the aerosol generating device 100. As described above, the aerosol generating substrate 202 is contained in an aerosol generating article 200, so step 502 includes inserting the article 200 into a chamber 10 of the device, and thus the aerosol generating substrate 202 is located in a part of the chamber 10 surrounded by a heating element 110, as shown in Fig. 1.
На этапе 504 размещенный субстрат 102, образующий аэрозоль, нагревается. Этот этап следует за включением устройства, генерирующего аэрозоль, пользователем, например, с использованием кнопки или переключателя на устройстве, генерирующем аэрозоль. Это вызывает подачу контроллером 140 электропитания из блока 142 питания на нагревательный элемент 110 так, что электрический ток протекает через нагревательный элемент 110, вызывая разогрев нагревательного элемента 110. Тепло может передаваться в субстрат, образующий аэрозоль, для того чтобы летучие соединения испарялись из субстрата, образующего аэрозоль.In step 504, the placed aerosol-forming substrate 102 is heated. This step follows the activation of the aerosol-generating device by the user, for example, using a button or switch on the aerosol-generating device. This causes the controller 140 to supply power from the power supply unit 142 to the heating element 110 so that an electric current flows through the heating element 110, causing the heating element 110 to heat up. Heat can be transferred to the aerosol-forming substrate so that volatile compounds evaporate from the aerosol-forming substrate.
На этапе 506 нагревается теплопередающий элемент. В устройстве 100, генерирующем аэрозоль, это достигается за счет излучения тепла из нагревательного элемента 110 и за счет проводимости тепла через часть стенки 124 канала для потока воздуха, которая отделяет теплопередающий элемент 132 от нагревательного элемента 110 (после включения устройства). Нагрев теплопередающего элемента нагревательным элементом 110 является особенно эффективным по причине того, что расстояние между теплопередающим элементом и нагревательным элементом 110 составляет 5 миллиметров. At step 506, the heat transfer element is heated. In the aerosol generating device 100, this is achieved by radiating heat from the heating element 110 and by conducting heat through a portion of the wall 124 of the air flow channel that separates the heat transfer element 132 from the heating element 110 (after the device is turned on). Heating the heat transfer element by the heating element 110 is particularly effective due to the fact that the distance between the heat transfer element and the heating element 110 is 5 millimeters.
В некоторых вариантах осуществления теплопередающий элемент 132 дополнительно или альтернативно сам оснащен датчиком 134 температуры. Например, датчик температуры может представлять собой самонагревающийся терморезистор, соединенный с блоком 142 питания, который может быть выполнен с возможностью пропускания через терморезистор тока, вызывающего его разогрев. Это тепло затем может подводиться к теплопередающему элементу 132. In some embodiments, the heat transfer element 132 is additionally or alternatively itself equipped with a temperature sensor 134. For example, the temperature sensor can be a self-heating thermistor connected to a power supply unit 142, which can be configured to pass a current through the thermistor, causing it to heat up. This heat can then be supplied to the heat transfer element 132.
На этапе 508 контроллер 140 принимает сигналы от датчика температуры 134. Контроллер 140 может затем определять температуру, измеренную датчиком температуры, на основе его сигнала. В частности, когда датчик температуры 134 представляет собой терморезистор, сигнал может относиться к сопротивлению терморезистора. Сопротивление терморезистора в высокой степени зависит от температуры при повышении температуры терморезистора, что приводит или к увеличению, или к уменьшению сопротивления в зависимости от того, имеет ли терморезистор положительный или отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Поэтому в таких вариантах осуществления контроллер 140 может принимать сигнал, относящийся к сопротивлению терморезистора, что используется для заключения о температуре терморезистора. In step 508, the controller 140 receives signals from the temperature sensor 134. The controller 140 can then determine the temperature measured by the temperature sensor based on its signal. In particular, when the temperature sensor 134 is a thermistor, the signal can relate to the resistance of the thermistor. The resistance of the thermistor is highly dependent on the temperature as the temperature of the thermistor increases, which leads to either an increase or a decrease in resistance depending on whether the thermistor has a positive or negative temperature coefficient of resistance. Therefore, in such embodiments, the controller 140 can receive a signal related to the resistance of the thermistor, which is used to conclude the temperature of the thermistor.
На этапе 510 осуществляется выявления затяжки пользователя на основе падения измеряемой температуры при помощи контроллера 140, причем температура многократно определяется так же, как на этапе 508. At step 510, a user puff is detected based on a drop in the measured temperature using the controller 140, wherein the temperature is repeatedly determined in the same way as at step 508.
Перед включением устройства температура, измеряемая датчиком 134 температуры, будет низкой. Она будет равна комнатной температуре или близка к ней, если устройство недавно не использовалось. После включения устройства измеряемая температура будет быстро увеличиваться по мере нагрева теплопередающего элемента 132 нагревательным элементом 110. Когда устройство достигает рабочей температуры, температура, измеряемая датчиком 134 температуры, будет становиться стационарной по мере достижения теплопередающим элементом 132 устойчивого состояния.Before the device is turned on, the temperature measured by the temperature sensor 134 will be low. It will be equal to or close to room temperature if the device has not been used recently. After the device is turned on, the measured temperature will quickly increase as the heat transfer element 132 is heated by the heating element 110. When the device reaches the operating temperature, the temperature measured by the temperature sensor 134 will become stationary as the heat transfer element 132 reaches a steady state.
При использовании устройства 100, генерирующего аэрозоль, пользователь будет осуществлять затяжку через мундштук 204 размещенного изделия 200, генерирующего аэрозоль, что приводит к втягиванию воздуха через канал 120 для потока воздуха в направлении рта пользователя. Во время затяжки воздух будет втягиваться снаружи устройства, генерирующего аэрозоль, в канал 120 для потока воздуха через впускное отверстие 122 для воздуха. Воздух будет втягиваться через части канала для потока воздуха, образованные стенкой 124 канала для потока воздуха и теплопередающим элементом 132, и через впускное отверстие для воздуха, образованное в основании 12 камеры 10, внутрь камеры. Так как изделие 200, генерирующее аэрозоль, размещено в камере, воздух, втягиваемый в камеру, будет поступать в изделие 200, генерирующее аэрозоль, на его дальнем конце. Так воздух проходит через субстрат 202, образующий аэрозоль. Таким образом, летучие соединения, генерируемые путем нагрева субстрата 202, будут увлекаться воздухом. Так как воздух продолжает перемещаться к мундштучному концу изделия 200, генерирующего аэрозоль, летучие соединения охлаждаются с образованием аэрозоля. Направление потока воздуха через устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, представлено на фиг. 1 штрихпунктирной стрелкой. When using the aerosol generating device 100, the user will puff through the mouthpiece 204 of the placed aerosol generating article 200, which leads to air being drawn through the air flow channel 120 in the direction of the user's mouth. During the puff, air will be drawn from outside the aerosol generating device into the air flow channel 120 through the air inlet 122. The air will be drawn through parts of the air flow channel formed by the wall 124 of the air flow channel and the heat transfer element 132, and through the air inlet formed in the base 12 of the chamber 10, into the chamber. Since the aerosol generating article 200 is placed in the chamber, the air drawn into the chamber will enter the aerosol generating article 200 at its distal end. In this way, the air passes through the substrate 202 forming the aerosol. Thus, the volatile compounds generated by heating the substrate 202 will be entrained in the air. As the air continues to move toward the mouth end of the aerosol-generating article 200, the volatile compounds are cooled to form an aerosol. The direction of air flow through the aerosol-generating device and the aerosol-generating article is shown in Fig. 1 by a dashed arrow.
Во время затяжки воздух, втягиваемый через канал 120 для потока воздуха, будет охлаждать теплую внутреннюю поверхность канала 120 для потока воздуха. Алюминий теплопередающего элемента 132 имеет намного большую теплопроводность и температуропроводность, чем РЕЕК стенки 124 канала для потока воздуха. Поэтому, в ответ на затяжку пользователя, теплопередающий элемент 132 охлаждается быстрее, чем стенка 124 канала для потока воздуха. Охлаждение также быстро распространяется через теплопередающий элемент 132, и, таким образом, падение измеряемой температуры быстро выявляется датчиком 134 температуры и контроллером. Теплопередающий элемента 132 имеет размер 0,5 миллиметров в толщину и такую длину, что она проходит на расстояние 4 миллиметров по длине канала для потока воздуха.. Трубчатый теплопередающий элемент, имеющий такие размеры, преимущественно имеет относительно малую массу и относительно большое отношение площади поверхности к массе или отношение площади поверхности к объему. Поэтому во время затяжки имеет место выраженное и быстрое падение температуры теплопередающего элемента 132, измеряемой датчиком 134 температуры. Контроллер 140 использует эти падения температуры для надежного и точного выявления затяжки пользователя. During the puff, the air drawn through the air flow channel 120 will cool the warm inner surface of the air flow channel 120. The aluminum of the heat transfer element 132 has a much higher thermal conductivity and thermal diffusivity than the PEEK of the wall 124 of the air flow channel. Therefore, in response to the user's puff, the heat transfer element 132 cools faster than the wall 124 of the air flow channel. The cooling also spreads quickly through the heat transfer element 132, and thus the drop in the measured temperature is quickly detected by the temperature sensor 134 and the controller. The heat transfer element 132 has a size of 0.5 millimeters in thickness and such a length that it extends a distance of 4 millimeters along the length of the air flow channel. A tubular heat transfer element having such dimensions advantageously has a relatively small mass and a relatively large ratio of the surface area to mass or the ratio of the surface area to volume. Therefore, during a puff, there is a pronounced and rapid drop in temperature of the heat transfer element 132, measured by the temperature sensor 134. The controller 140 uses these drops in temperature to reliably and accurately detect the user's puff.
Контроллер 140 содержит запоминающее устройство, которое не показано, в котором хранится счетчик количества выявленных затяжек. При каждом выявлении затяжки, счет увеличивается на единицу. В запоминающем устройстве также хранится заданное значение, представляющее максимальное количество раз, в которые пользователь может осуществить затяжку через субстрат 202, образующий аэрозоль, до его деградации. Контроллер 140 выполнен так, что при достижении или превышении количеством затяжек счетчика заданного значения контроллер предотвращает использование устройства до замены изделия, генерирующего аэрозоль.The controller 140 comprises a memory device, which is not shown, in which a counter of the number of detected puffs is stored. Each time a puff is detected, the count is increased by one. The memory device also stores a predetermined value representing the maximum number of times the user can puff through the aerosol-forming substrate 202 before its degradation. The controller 140 is designed so that when the number of puffs reaches or exceeds the counter's predetermined value, the controller prevents the use of the device until the aerosol-generating article is replaced.
Контроллер 140 содержит полосовой фильтр, который не показан, для фильтрации сигналов, принимаемых от датчика температуры. Полосовой фильтр удаляет из сигнала частоты выше 100 Гц и частоты сигнала ниже 0,2 Гц. The controller 140 includes a bandpass filter, not shown, for filtering signals received from the temperature sensor. The bandpass filter removes frequencies from the signal above 100 Hz and frequencies of the signal below 0.2 Hz.
На фиг. 7 представлено схематическое изображение вида в сечении второго устройства 400, генерирующего аэрозоль. Второе устройство 400, генерирующее аэрозоль, действует аналогично первому устройству 100, генерирующему аэрозоль. Для признаков второго устройства 400, генерирующего аэрозоль, которые соответствуют признакам первого устройства 100, генерирующего аэрозоль, используется одинаковая нумерация. Например, датчики затяжки в сборе в обоих устройствах являются одинаковыми.Fig. 7 shows a schematic representation of a sectional view of a second aerosol generating device 400. The second aerosol generating device 400 operates similarly to the first aerosol generating device 100. The same numbering is used for the features of the second aerosol generating device 400 that correspond to the features of the first aerosol generating device 100. For example, the puff sensor assemblies in both devices are the same.
Отличие между вторым устройством 400, генерирующим аэрозоль, и первым устройством 100, генерирующим аэрозоль, заключается в том, что второе устройство 400, генерирующее аэрозоль, содержит индукционный нагреватель в сборе, содержащий токоприемный элемент 402 и индукционную катушку 404. Токоприемный элемент 402 окружает камеру 10 вдоль части камеры, в которой размещен субстрат 202, образующий аэрозоль, изделия 200, генерирующего аэрозоль. В альтернативном варианте осуществления токоприемный элемент 402 образует часть стенки камеры, которая образует часть камеры, в которой размещается субстрат, образующий аэрозоль. The difference between the second aerosol generating device 400 and the first aerosol generating device 100 is that the second aerosol generating device 400 comprises an induction heater assembly comprising a current collecting element 402 and an induction coil 404. The current collecting element 402 surrounds the chamber 10 along a portion of the chamber in which the aerosol generating substrate 202 of the aerosol generating article 200 is placed. In an alternative embodiment, the current collecting element 402 forms a portion of the chamber wall that forms a portion of the chamber in which the aerosol generating substrate is placed.
Индукционная катушка 404 окружает токоприемный элемент. Индукционная катушка 404 в этом варианте осуществления представляет собой винтовую индукционную катушку.The induction coil 404 surrounds the current-collecting element. The induction coil 404 in this embodiment is a helical induction coil.
Во втором устройстве 400, генерирующем аэрозоль, блок 142 питания выполнен с возможностью подачи переменного тока на индукционную катушку 404 при использовании устройства. Переменный ток представляет собой переменный ток высокой частоты. Результатом этого является нагрев токоприемного элемента 402, и это тепло передается в размещенный субстрат 202, образующий аэрозоль, вызывая генерирование летучих соединений таким же образом, как в случае резистивного нагревательного элемента 110, описанного выше в отношении этапа 504 согласно фиг. 6. In the second aerosol generating device 400, the power supply unit 142 is configured to supply alternating current to the induction coil 404 when the device is used. The alternating current is a high-frequency alternating current. This results in heating of the current receiving element 402, and this heat is transferred to the placed substrate 202 forming the aerosol, causing the generation of volatile compounds in the same way as in the case of the resistive heating element 110 described above with respect to step 504 according to Fig. 6.
На фиг. 8 представлено схематическое изображение вида в сечении третьего устройства 500, генерирующего аэрозоль. И снова, третье устройство 500, генерирующее аэрозоль, действует аналогично первому устройству 100, генерирующему аэрозоль. Для признаков третьего устройства 500, генерирующего аэрозоль, соответствующих признакам первого устройства 100, генерирующего аэрозоль, используется одинаковая нумерация.Fig. 8 shows a schematic cross-sectional view of the third aerosol generating device 500. Again, the third aerosol generating device 500 operates in a similar manner to the first aerosol generating device 100. The same numbering is used for the features of the third aerosol generating device 500 that correspond to the features of the first aerosol generating device 100.
Подобно первому устройству 100, генерирующему аэрозоль, третье устройство 500, генерирующее аэрозоль, содержит резистивный нагреватель в сборе. Однако в третьем устройстве 500, генерирующем аэрозоль, резистивный нагревательный элемент 502 не просто окружает камеру. Резистивный нагревательный элемент 502 также проходит за камеру, раньше по ходу потока относительно основания 12. Теплопередающий элемент 504 идентичен теплопередающему элементу 132 в том, что касается физических свойств, таких как свойства и размер материала. Однако в третьем устройстве 500, генерирующем аэрозоль, теплопередающий элемент 504 установлен в определенном положении непосредственно раньше по ходу потока относительно основания 12 камеры 10. Таким образом, резистивный нагревательный элемент 502 находится в контакте с теплопередающим элементом 504. При использовании устройства 500, генерирующего аэрозоль, теплопередающий элемент 504 нагревается резистивным нагревательным элементом 502. Like the first aerosol generating device 100, the third aerosol generating device 500 comprises a resistive heater assembly. However, in the third aerosol generating device 500, the resistive heating element 502 does not simply surround the chamber. The resistive heating element 502 also extends behind the chamber, upstream of the base 12. The heat transfer element 504 is identical to the heat transfer element 132 in terms of physical properties, such as the properties and size of the material. However, in the third aerosol generating device 500, the heat transfer element 504 is installed in a certain position immediately upstream of the base 12 of the chamber 10. Thus, the resistive heating element 502 is in contact with the heat transfer element 504. When using the aerosol generating device 500, the heat transfer element 504 is heated by the resistive heating element 502.
В некоторых вариантах осуществления резистивный нагреватель в сборе можно заменить индукционным нагревателем в сборе, в котором токоприемный элемент проходит раньше по ходу потока относительно камеры для вхождения в контакт с теплопередающим элементом. In some embodiments, the resistive heater assembly may be replaced with an induction heater assembly in which the susceptor element extends upstream of the chamber to contact the heat transfer element.
На фиг. 9 представлено схематическое изображение вида в сечении четвертого устройства 600, генерирующего аэрозоль. Четвертое устройство 600, генерирующее аэрозоль, содержит камеру 610, выполненную с возможностью размещения картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, а не изделия, генерирующего аэрозоль. В устройстве 600, генерирующем аэрозоль, размещен картридж 700. Картридж 700 содержит корпус 704 картриджа, который имеет внешнюю поверхность, окружающую и содержащую жидкий субстрат 702, образующий аэрозоль.. Жидкий субстрат в некоторых вариантах осуществления удерживается в капиллярном материале, который не показан. Как показано на фиг. 9, при размещении в камере картридж 700 полностью содержится в устройстве 600, генерирующем аэрозоль. Для вставки и извлечения картриджа 700 из камеры 610 устройство 600, генерирующее аэрозоль, содержит средство для доступа к камере, которое не показано. Например, верхняя часть устройства 600, генерирующего аэрозоль, может быть шарнирной, что позволяет открывать ее для получения доступа к камере и закрывать для закрытия камеры, и картридж 700 удерживается в камере 610. Fig. 9 is a schematic illustration of a sectional view of a fourth aerosol generating device 600. The fourth aerosol generating device 600 comprises a chamber 610 configured to receive a cartridge containing an aerosol generating substrate, rather than an aerosol generating article. A cartridge 700 is received in the aerosol generating device 600. The cartridge 700 comprises a cartridge body 704 that has an outer surface surrounding and containing a liquid aerosol generating substrate 702. The liquid substrate is retained in a capillary material, which is not shown, in some embodiments. As shown in Fig. 9, when received in the chamber, the cartridge 700 is completely contained in the aerosol generating device 600. For inserting and removing the cartridge 700 from the chamber 610, the aerosol generating device 600 comprises a means for accessing the chamber, which is not shown. For example, the upper part of the aerosol generating device 600 can be hinged, which allows it to be opened to access the chamber and closed to close the chamber, and the cartridge 700 is retained in the chamber 610.
Четвертое устройство 600, генерирующее аэрозоль, содержит канал 620 для потока воздуха, проходящий от впускного отверстия 622 для воздуха устройства 600, генерирующего аэрозоль. Канал 620 для потока воздуха в основном образован стенкой 624 канала для потока воздуха. Отверстие 625 предусмотрено в стенке 624 канала для потока воздуха, соответствующей камере 610. После прохождения отверстия 625 канал 620 для потока воздуха проходит через мундштук 623, который, в отличие от ранее описанных устройств, генерирующих аэрозоль, является частью устройства 600, генерирующего аэрозоль. При применении пользователь, когда делает затяжку, осуществляет втягивание через мундштук 623. The fourth aerosol generating device 600 comprises an air flow channel 620 extending from an air inlet 622 of the aerosol generating device 600. The air flow channel 620 is mainly formed by a wall 624 of the air flow channel. An opening 625 is provided in the wall 624 of the air flow channel corresponding to the chamber 610. After passing the opening 625, the air flow channel 620 passes through a mouthpiece 623, which, unlike the previously described aerosol generating devices, is part of the aerosol generating device 600. In use, the user draws in through the mouthpiece 623 when taking a puff.
Устройство 600, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит датчик затяжки в сборе. Датчик затяжки в сборе содержит теплопередающий элемент 632 и датчик 634 температуры. Датчик затяжки в сборе аналогичен датчику, показанному на фиг. 1. Например, теплопередающий элемент 632 является круглым и образует часть канала 620 для потока воздуха. The aerosol generating device 600 further comprises a puff sensor assembly. The puff sensor assembly comprises a heat transfer element 632 and a temperature sensor 634. The puff sensor assembly is similar to the sensor shown in Fig. 1. For example, the heat transfer element 632 is round and forms part of the air flow channel 620.
В отличие от первого, второго и третьего устройств 100, 400, 500, генерирующих аэрозоль, четвертое устройство 600, генерирующее аэрозоль, не содержит нагреватель в сборе. Вместо этого картридж 700 содержит нагреватель в сборе, содержащий резистивный нагревательный элемент 706. Нагревательный элемент 706 является проницаемым для текучей среды и образует часть внешней поверхности корпуса 704 картриджа. Как показано на фиг. 9, когда картридж 700 размещен в камере 610, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент образует часть канала 620 для потока воздуха. Поэтому нагревательный элемент 606 сообщается по текучей среде с воздухом, протекающим через канал для потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль.Unlike the first, second and third aerosol generating devices 100, 400, 500, the fourth aerosol generating device 600 does not comprise a heater assembly. Instead, the cartridge 700 comprises a heater assembly comprising a resistive heating element 706. The heating element 706 is permeable to the fluid and forms part of the outer surface of the cartridge body 704. As shown in Fig. 9, when the cartridge 700 is placed in the chamber 610, the fluid-permeable heating element forms part of the air flow channel 620. Therefore, the heating element 606 is in fluid communication with the air flowing through the air flow channel of the aerosol generating device.
Устройство 600, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит блок 642 питания в форме перезаряжаемой батареи для подачи питания на нагревательный элемент 606, управляемый контроллером 640. Блок питания соединен с контроллером посредством электрических проводов и соединений, которые не показаны на фигурах. Кроме того, устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж содержат соответствующие электрические соединения, которые не показаны, для электрического соединения картриджа 700 с устройством при размещении картриджа в камере. Подходящие провода, которые не показаны, соединяют блок 642 питания с электрическими соединителями устройства. Подходящие провода, которые не показаны, соединяют электрические соединения картриджа с нагревательным элементом 606. Таким образом, когда картридж размещен в камере, питание может подаваться на нагревательный элемент 606 из блока 642 питания. The aerosol generating device 600 further comprises a power supply unit 642 in the form of a rechargeable battery for supplying power to the heating element 606 controlled by the controller 640. The power supply unit is connected to the controller by means of electrical wires and connections that are not shown in the figures. In addition, the aerosol generating device and the cartridge comprise corresponding electrical connections that are not shown for electrically connecting the cartridge 700 to the device when the cartridge is placed in the chamber. Suitable wires that are not shown connect the power supply unit 642 to electrical connectors of the device. Suitable wires that are not shown connect the electrical connections of the cartridge to the heating element 606. In this way, when the cartridge is placed in the chamber, power can be supplied to the heating element 606 from the power supply unit 642.
При использовании питание подается на нагревательный элемент 606. Питание нагревает субстрат 702, образующий аэрозоль, и, таким образом, субстрат, образующий аэрозоль, по меньшей мере частично испаряется. Испаренный субстрат, образующий аэрозоль, проходит из картриджа 700 в канал 620 для потока воздуха сквозь нагревательный элемент 606 и впоследствии охлаждается в канале для потока воздуха с образованием аэрозоля, доставляемого пользователю.In use, power is supplied to the heating element 606. The power heats the aerosol-forming substrate 702, and thus the aerosol-forming substrate at least partially evaporates. The evaporated aerosol-forming substrate passes from the cartridge 700 into the air flow channel 620 through the heating element 606 and is subsequently cooled in the air flow channel to form an aerosol that is delivered to the user.
За исключением вышеописанных отличий, четвертое устройство 600, генерирующее аэрозоль, действует таким же образом, как описано выше в отношении первого устройства 100, генерирующего аэрозоль.Except for the above-described differences, the fourth aerosol generating device 600 operates in the same manner as described above with respect to the first aerosol generating device 100.
Claims (26)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21160540.7 | 2021-03-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023125148A RU2023125148A (en) | 2023-10-20 |
| RU2840681C2 true RU2840681C2 (en) | 2025-05-27 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740055C1 (en) * | 2019-07-17 | 2020-12-31 | Джапан Тобакко Инк. | Aerosol device supply unit |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740055C1 (en) * | 2019-07-17 | 2020-12-31 | Джапан Тобакко Инк. | Aerosol device supply unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7675485B2 (en) | Method for detecting heater conditions in an aerosol generating system - Patents.com | |
| JP7678058B2 (en) | Detecting Harmful Heater Conditions in Electrically Heated Aerosol Generating Systems | |
| RU2517100C2 (en) | Method of controlling formation of smoke components in electrical aerosol generating system | |
| US20240008551A1 (en) | Aerosol-generating device with means for identifying a type of an aerosol-generating article being used with the device | |
| US20240138484A1 (en) | Aerosol generating device with puff detection | |
| US20240000149A1 (en) | Aerosol-generating device having multi-layer insulation | |
| RU2840681C2 (en) | Aerosol generating device with puff detection | |
| US20240306727A1 (en) | Air pressure measurement to detect an obstruction in an airflow path | |
| JP2024530296A (en) | Dryer heater detection for aerosol generating systems | |
| WO2022228900A1 (en) | Method of determining a dielectric response of an aerosol generating article | |
| EP3928642A1 (en) | Aerosol-generating device with means for detecting the presence, absence, or displacement of an aerosol-generating article in a cavity of the device | |
| RU2835805C1 (en) | Aerosol generating device, aerosol generating system with such device and method for detecting presence, absence or displacement of aerosol generating article in cavity of aerosol generating device | |
| CN116867387A (en) | Induction heating assembly for aerosol generating device | |
| RU2791009C1 (en) | Determining temperature in the peripherally heated aerosol generating device | |
| RU2851054C1 (en) | Aerosol generating device and aerosol generating system (variations) | |
| US20250194676A1 (en) | Aerosol-generating device with substrate sensor | |
| WO2024227893A2 (en) | Aerosol-generating device with airflow detection | |
| JP2025507507A (en) | Aerosol generating device | |
| WO2024227745A1 (en) | Aerosol-generating device and associated system and method | |
| CN120827224A (en) | Aerosol generating device and control method | |
| BR112020022023B1 (en) | METHODS FOR DETECTING HEATING CONDITIONS IN AN AEROSOL GENERATING SYSTEM | |
| CN119031859A (en) | Heater assembly with external microporous insulation |