RU2841205C2 - Heater assembly with fastening element - Google Patents
Heater assembly with fastening element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2841205C2 RU2841205C2 RU2023126951A RU2023126951A RU2841205C2 RU 2841205 C2 RU2841205 C2 RU 2841205C2 RU 2023126951 A RU2023126951 A RU 2023126951A RU 2023126951 A RU2023126951 A RU 2023126951A RU 2841205 C2 RU2841205 C2 RU 2841205C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heater
- heating chamber
- aerosol
- casings
- tubular
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к узлу нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль (для генерирования аэрозоля). Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему узел нагревателя. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к удерживаемому рукой электрическому устройству, генерирующему аэрозоль, для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля и доставки аэрозоля в рот пользователя. Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль (для генерирования аэрозоля), содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и субстрат, образующий аэрозоль.The present invention relates to a heater unit for an aerosol generating device (for generating an aerosol). The present invention also relates to an aerosol generating device comprising a heater unit. In particular, but not exclusively, the present invention relates to a hand-held electric aerosol generating device for heating an aerosol-forming substrate to generate an aerosol and delivering the aerosol to the user's mouth. The present invention also relates to an aerosol generating system (for generating an aerosol) comprising an aerosol generating device and an aerosol-forming substrate.
Устройства, генерирующие аэрозоль, которые нагревают субстрат, образующий аэрозоль, для получения аэрозоля без сжигания субстрата, образующего аэрозоль, известны в области техники. Субстрат, образующий аэрозоль, обычно обеспечен внутри изделия, генерирующего аэрозоль, вместе с другими компонентами, такими как фильтры. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент обычно расположен в нагревательной камере или вокруг нее для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после того, как изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.Aerosol generating devices that heat an aerosol-forming substrate to produce an aerosol without burning the aerosol-forming substrate are known in the art. The aerosol-forming substrate is typically provided inside an aerosol-generating article, along with other components such as filters. The aerosol-generating article may be in the form of a rod for inserting the aerosol-generating article into a heating chamber of the aerosol-generating device. A heating element is typically located in or around the heating chamber to heat the aerosol-forming substrate after the aerosol-generating article is inserted into the heating chamber of the aerosol-generating device.
Нагревательная камера может быть расположена внутри корпуса устройства, генерирующего аэрозоль, и образовывать часть пути потока воздуха через устройство, генерирующее аэрозоль. Является известным обеспечение уплотнений вокруг пути потока воздуха и между нагревательной камерой и корпусом с целью предотвращения утечки аэрозоля из пути потока воздуха в другие части устройства, генерирующего аэрозоль, что может вызвать повреждение электронных компонентов устройства. Уплотнения могут быть расположены в непосредственном контакте с нагревательной камерой и, следовательно, обычно выполнены из теплостойкого полимера, такого как силикон или полисилоксан. Тем не менее, воздействие на такие полимерные уплотнения температур нагревания нагревательной камеры может приводить к возникновению нежелательных побочных продуктов, которые могут загрязнять аэрозоль. Кроме того, такие температуры нагревания могут ухудшать уплотнения со временем.The heating chamber may be located within the housing of the aerosol generating device and form part of the air flow path through the aerosol generating device. It is known to provide seals around the air flow path and between the heating chamber and the housing to prevent leakage of aerosol from the air flow path to other parts of the aerosol generating device, which may cause damage to the electronic components of the device. The seals may be located in direct contact with the heating chamber and are therefore typically made of a heat-resistant polymer, such as silicone or polysiloxane. However, exposure of such polymer seals to heating temperatures of the heating chamber may result in the formation of unwanted by-products that may contaminate the aerosol. In addition, such heating temperatures may degrade the seals over time.
Для нагревания нагревательной камеры устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать гибкий нагревательный элемент, расположенный вокруг нагревательной камеры. Для обеспечения возможности прямого контакта между уплотнениями и нагревательной камерой и уменьшения нагревания уплотнений предпринимались попытки удалить уплотнения от нагревательного элемента, например, на расположенном дальше по ходу потока конце нагревательной камеры. Тем не менее это может привести к тому, что придется пойти на компромисс в отношении общих размеров устройства, генерирующего аэрозоль, например, путем использования более длинной нагревательной камеры, что увеличивает потребление энергии нагревательной камеры и снижает эффективность устройства, генерирующего аэрозоль. Кроме того, увеличение длины нагревательной камеры может привести к окружению нагревательной камерой других компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, таких как фильтры, которые могут опосредованно нагреваться ввиду проведения тепла через нагревательную камеру. Нагревание фильтров приводит к нежелательной трате энергии.To heat the heating chamber, the aerosol generating device may comprise a flexible heating element arranged around the heating chamber. In order to allow direct contact between the seals and the heating chamber and to reduce heating of the seals, attempts have been made to move the seals away from the heating element, for example at the downstream end of the heating chamber. However, this may result in a compromise in the overall dimensions of the aerosol generating device, for example by using a longer heating chamber, which increases the energy consumption of the heating chamber and reduces the efficiency of the aerosol generating device. In addition, increasing the length of the heating chamber may result in the heating chamber surrounding other components of the aerosol generating article, such as filters, which may be indirectly heated due to the conduction of heat through the heating chamber. Heating of filters results in an undesirable waste of energy.
Альтернативой увеличению длины нагревательной камеры может быть уменьшение длины нагревательного элемента, окружающего нагревательную камеру. Тем не менее, это может привести к тому, что часть субстрата, образующего аэрозоль, не покрыта или не окружена нагревательным элементом, так что тепло должно пройти большее расстояние вдоль длины нагревательной камеры для нагревания этой части субстрата, образующего аэрозоль, по сравнению с прохождением относительно небольшого расстояния через толщину стенки нагревательной камеры. Поэтому часть субстрата, образующего аэрозоль, которая не окружена нагревательным элементом, может быть нагрета менее эффективно, чем часть, которая окружена нагревательным элементом. Следовательно, часть субстрата, образующего аэрозоль, которая не окружена нагревательным элементом, может иметь более низкую температуру, чем часть, которая окружена нагревательным элементом, что может привести к преждевременному конденсированию аэрозоля в более холодной части. Это может привести к доставке меньшего количества аэрозоля пользователю.An alternative to increasing the length of the heating chamber may be to reduce the length of the heating element surrounding the heating chamber. However, this may result in a portion of the aerosol-forming substrate not being covered or surrounded by the heating element, so that the heat must travel a greater distance along the length of the heating chamber to heat this portion of the aerosol-forming substrate, compared to traveling a relatively short distance through the thickness of the wall of the heating chamber. Therefore, the portion of the aerosol-forming substrate that is not surrounded by the heating element may be heated less efficiently than the portion that is surrounded by the heating element. Consequently, the portion of the aerosol-forming substrate that is not surrounded by the heating element may have a lower temperature than the portion that is surrounded by the heating element, which may result in premature condensation of the aerosol in the cooler portion. This may result in less aerosol being delivered to the user.
Еще один недостаток использования полимерных уплотнений между нагревательной камерой и корпусом устройства заключается в том, что они обеспечивают путь проведения тепла, который передает тепло от нагревательной камеры на материалы, окружающие нагревательную камеру. Это потерянное тепло уменьшает тепло, доступное для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, и снижает эффективность устройства, генерирующего аэрозоль.Another disadvantage of using polymer seals between the heating chamber and the device body is that they provide a heat conduction path that transfers heat from the heating chamber to the materials surrounding the heating chamber. This lost heat reduces the heat available to heat the aerosol-forming substrate and reduces the efficiency of the aerosol-generating device.
Было бы желательно обеспечить узел нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль, с улучшенным уплотнением его пути потока воздуха. Было бы желательно обеспечить узел нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль, который является более энергосберегающим и улучшает доставку аэрозоля пользователю. It would be desirable to provide a heater assembly for an aerosol generating device with improved sealing of its air flow path. It would be desirable to provide a heater assembly for an aerosol generating device that is more energy efficient and improves aerosol delivery to a user.
Согласно примеру настоящего изобретения предложен узел нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль. Узел нагревателя может содержать первый кожух нагревателя. Первый кожух нагревателя может содержать впускное отверстие для воздуха. Узел нагревателя может содержать второй кожух нагревателя. Второй кожух нагревателя может содержать выпускное отверстие для аэрозоля. Узел нагревателя может содержать нагревательную камеру для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера может быть в сообщении по текучей среде с впускным отверстием для воздуха. Нагревательная камера может быть в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием для аэрозоля. Нагревательная камера может быть в сообщении по текучей среде как с впускным отверстием для воздуха, так и с выпускным отверстием для аэрозоля с образованием пути потока воздуха через узел нагревателя. Нагревательная камера может быть расположена между первым и вторым кожухами нагревателя. Первый и второй кожухи нагревателя могут быть прикреплены друг к другу посредством крепежного элемента. Крепежный элемент может быть выполнен с возможностью прикладывать осевую силу к первому и второму кожухам нагревателя. Крепежный элемент может быть выполнен с возможностью приводить противоположные в осевом направлении внутренние поверхности первого и второго кожухов нагревателя в уплотнительное взаимодействие с соответствующими противоположными в осевом направлении концевыми поверхностями нагревательной камеры для герметизации пути потока воздуха.According to an example of the present invention, a heater unit for an aerosol generating device is proposed. The heater unit may comprise a first heater housing. The first heater housing may comprise an air inlet. The heater unit may comprise a second heater housing. The second heater housing may comprise an aerosol outlet. The heater unit may comprise a heating chamber for heating an aerosol-forming substrate. The heating chamber may be in fluid communication with the air inlet. The heating chamber may be in fluid communication with the aerosol outlet. The heating chamber may be in fluid communication with both the air inlet and the aerosol outlet to form an air flow path through the heater unit. The heating chamber may be located between the first and second heater housings. The first and second heater housings may be attached to each other by means of a fastener. The fastening element may be configured to apply an axial force to the first and second heater casings. The fastening element may be configured to bring the axially opposite inner surfaces of the first and second heater casings into sealing engagement with the corresponding axially opposite end surfaces of the heating chamber to seal the air flow path.
Согласно примеру настоящего изобретения предложен узел нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль. Узел нагревателя содержит первый кожух нагревателя, содержащий впускное отверстие для воздуха. Узел нагревателя содержит второй кожух нагревателя, содержащий выпускное отверстие для аэрозоля. Узел нагревателя содержит нагревательную камеру для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера находится в сообщении по текучей среде как с впускным отверстием для воздуха, так и с выпускным отверстием для аэрозоля с образованием пути потока воздуха через узел нагревателя. Нагревательная камера расположена между первым и вторым кожухами нагревателя. Первый и второй кожухи нагревателя прикреплены друг к другу посредством крепежного элемента, при этом крепежный элемент выполнен с возможностью прикладывать осевую силу к первому и второму кожухам нагревателя, чтобы приводить противоположные в осевом направлении внутренние поверхности первого и второго кожухов нагревателя в уплотнительное взаимодействие с соответствующими противоположными в осевом направлении концевыми поверхностями нагревательной камеры для герметизации пути потока воздуха.According to an example of the present invention, a heater unit for an aerosol generating device is proposed. The heater unit comprises a first heater casing comprising an air inlet. The heater unit comprises a second heater casing comprising an aerosol outlet. The heater unit comprises a heating chamber for heating an aerosol-forming substrate. The heating chamber is in fluid communication with both the air inlet and the aerosol outlet to form an air flow path through the heater unit. The heating chamber is located between the first and second heater casings. The first and second heater casings are attached to each other by means of a fastening element, wherein the fastening element is configured to apply an axial force to the first and second heater casings to bring the axially opposite inner surfaces of the first and second heater casings into sealing engagement with the corresponding axially opposite end surfaces of the heating chamber to seal the air flow path.
Предпочтительно описанный выше пример настоящего изобретения не требует полимерных уплотнений, потому что путь потока воздуха герметизирован посредством прямого взаимодействия концевых поверхностей нагревательной камеры с внутренними поверхностями первого и второго кожухов нагревателя. Таким образом, это исключает появление нежелательных побочных продуктов, которые могут быть высвобождены посредством нагревания полимерных уплотнений. Preferably, the above-described example of the present invention does not require polymer seals because the air flow path is sealed by direct interaction of the end surfaces of the heating chamber with the inner surfaces of the first and second heater jackets. This thus eliminates the occurrence of undesirable by-products that can be released by heating the polymer seals.
Еще одно преимущество герметизации пути потока воздуха за счет прямого взаимодействия концевых поверхностей нагревательной камеры с внутренними поверхностями первого и второго кожухов нагревателя состоит в том, что для обеспечения прямого контакта между полимерными уплотнениями и нагревательной камерой на концах нагревательной системы не требуется пространство. Любое пространство на одном или более концах нагревательной камеры, например для предотвращения прямого контакта между нагревательным элементом и окружающими кожухами нагревателя, может быть значительно уменьшено. Это означает, что могут быть использованы более короткие нагревательные камеры и может быть нагрета большая часть длины нагревательной трубки. Это делает возможным более эффективное нагревание субстрата, образующего аэрозоль.Another advantage of sealing the air flow path by direct interaction of the end surfaces of the heating chamber with the inner surfaces of the first and second heater housings is that no space is required at the ends of the heating system to ensure direct contact between the polymer seals and the heating chamber. Any space at one or more ends of the heating chamber, for example to prevent direct contact between the heating element and the surrounding heater housings, can be significantly reduced. This means that shorter heating chambers can be used and a greater proportion of the length of the heating tube can be heated. This makes it possible to heat the aerosol-forming substrate more efficiently.
Предпочтительно площадь поперечного сечения, доступная для переноса тепла от нагревательной камеры, значительно уменьшается. Нагревательная камера обычно будет иметь толщину стенки, которая будет меньше, чем толщина полимерных уплотнений, например, 100 микрон против 2 миллиметров соответственно. Поэтому площадь концевых стенок нагревательной камеры, находящаяся в контакте с первым и вторым кожухом нагревателя, меньше, чем площадь полимерных уплотнений, которые обычно окружают нагревательную камеру. Следовательно, снижается количество потерь тепла к частям устройства, генерирующего аэрозоль, окружающим нагревательную камеру.Preferably, the cross-sectional area available for heat transfer from the heating chamber is significantly reduced. The heating chamber will typically have a wall thickness that is smaller than the thickness of the polymer seals, for example, 100 microns versus 2 millimeters, respectively. Therefore, the area of the end walls of the heating chamber in contact with the first and second heater shells is smaller than the area of the polymer seals that typically surround the heating chamber. Consequently, the amount of heat loss to the parts of the aerosol generating device surrounding the heating chamber is reduced.
В контексте данного документа термин «осевая сила» относится к силе, которая действует в направлении, параллельном к оси узла нагревателя. Например, сила может действовать в направлении, параллельном продольной оси узла нагревателя.In the context of this document, the term "axial force" refers to a force that acts in a direction parallel to the axis of the heater assembly. For example, the force may act in a direction parallel to the longitudinal axis of the heater assembly.
В контексте данного документа термины «дальний», «раньше по ходу потока» «ближний» и «дальше по ходу потока» описывают относительное расположение компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль. Изделия и устройства, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению имеют ближний конец, через который при применении аэрозоль выходит из изделия или устройства для доставки пользователю, и имеет противоположный дальний конец. Ближний конец изделия и устройства, генерирующего аэрозоль, также может называться мундштучным концом. При использовании пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль, для вдыхания аэрозоля, сгенерированного изделием, или устройством, генерирующим аэрозоль. Термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» относятся к направлению движения аэрозоля через изделие, генерирующее аэрозоль, или устройство, генерирующее аэрозоль, когда пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, расположен дальше по ходу потока относительно дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным ниже по потоку концом изделия, генерирующего аэрозоль, а дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным выше по потоку концом изделия, генерирующего аэрозоль.In the context of this document, the terms "distal", "upstream", "near" and "downstream" describe the relative positioning of components or parts of components of an aerosol-generating device and an aerosol-generating article. Aerosol-generating articles and devices according to the present invention have a proximal end through which, in use, the aerosol exits the article or device for delivery to the user, and have an opposite distal end. The proximal end of the article and the aerosol-generating device may also be referred to as a mouthpiece end. In use, the user draws on the proximal end of the aerosol-generating article to inhale the aerosol generated by the article or the aerosol-generating device. The terms "upstream" and "downstream" refer to the direction of movement of the aerosol through an aerosol-generating article or an aerosol-generating device when a user puffs on the near end of the aerosol-generating article. The near end of the aerosol-generating article is located downstream of the far end of the aerosol-generating article. The near end of the aerosol-generating article may also be referred to as the downstream end of the aerosol-generating article, and the far end of the aerosol-generating article may also be referred to as the upstream end of the aerosol-generating article.
Выпускное отверстие для аэрозоля может быть отверстием для размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Аэрозоль может выходить из отверстия через изделие, генерирующее аэрозоль, размещенное в нагревательной камере.The aerosol outlet may be an opening for accommodating an aerosol-generating article. The aerosol may exit from the opening through the aerosol-generating article located in the heating chamber.
По меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя может содержать внутреннюю полость. Внутренняя полость может окружать нагревательную камеру. Длина нагревательной камеры может быть больше, чем длина внутренней полости. Предпочтительно, за счет того, что длина нагревательной камеры больше длины внутренней полости, вызывается упругая деформация в, по меньшей мере, одном из первого и второго кожухов нагревателя. Эта упругая деформация поддерживается крепежным элементом, при этом крепежный элемент прилагает осевую силу к первому и второму кожухам нагревателя для обеспечения уплотнительного взаимодействия между первым и вторым кожухами нагревателя и нагревательной камерой для герметизации пути потока воздуха.At least one of the first and second heater casings may comprise an internal cavity. The internal cavity may surround the heating chamber. The length of the heating chamber may be greater than the length of the internal cavity. Preferably, due to the fact that the length of the heating chamber is greater than the length of the internal cavity, elastic deformation is caused in at least one of the first and second heater casings. This elastic deformation is supported by a fastening element, wherein the fastening element applies an axial force to the first and second heater casings to ensure sealing interaction between the first and second heater casings and the heating chamber to seal the air flow path.
Первый кожух нагревателя может содержать внутреннюю полость. Внутренняя полость может окружать нагревательную камеру. Длина нагревательной камеры может быть больше, чем длина внутренней полости.The first heater jacket may comprise an internal cavity. The internal cavity may surround the heating chamber. The length of the heating chamber may be greater than the length of the internal cavity.
Второй кожух нагревателя может содержать внутреннюю полость. Внутренняя полость может окружать нагревательную камеру. Длина нагревательной камеры может быть больше, чем длина внутренней полости.The second heater housing may comprise an internal cavity. The internal cavity may surround the heating chamber. The length of the heating chamber may be greater than the length of the internal cavity.
Первый кожух нагревателя может содержать первую внутреннюю полость. Второй кожух нагревателя может содержать вторую внутреннюю полость. Первая и вторая внутренние полости могут совместно окружать нагревательную камеру. Длина нагревательной камеры может быть больше, чем сумма длин первой и второй внутренних полостей.The first heater casing may comprise a first internal cavity. The second heater casing may comprise a second internal cavity. The first and second internal cavities may jointly surround the heating chamber. The length of the heating chamber may be greater than the sum of the lengths of the first and second internal cavities.
Длина нагревательной камеры может быть больше, чем длина внутренней полости в несобранном состоянии узла нагревателя.The length of the heating chamber may be greater than the length of the internal cavity in the unassembled state of the heater unit.
Длина внутренней полости может включать глубину углубления, образованного на внутренней поверхности внутренней полости по меньшей мере одного из первого и второго кожухов нагревателя. Длина внутренней полости может включать глубину углубления, образованного на внутренней поверхности внутренней полости и первого и второго кожухов нагревателя. The length of the internal cavity may include the depth of the recess formed on the internal surface of the internal cavity of at least one of the first and second heater casings. The length of the internal cavity may include the depth of the recess formed on the internal surface of the internal cavity and the first and second heater casings.
В качестве альтернативы длина внутренней полости может включать исключительно длину внутренней полости от первого конца внутренней полости до второго конца внутренней полости одного из первого и второго кожухов нагревателя.Alternatively, the length of the internal cavity may include solely the length of the internal cavity from the first end of the internal cavity to the second end of the internal cavity of one of the first and second heater housings.
Длина нагревательной камеры может быть на от приблизительно 0,05 процента до приблизительно 8,5 процента больше, чем у внутренней полости, предпочтительно на от приблизительно 0,5 процента до 5,0 процента больше, чем у внутренней полости, и более предпочтительно на от приблизительно 1,3 процента до приблизительно 3,1 процента больше, чем у внутренней полости. Было обнаружено, что эти диапазоны подходят для создания упругой деформации по меньшей мере в одном из первого и второго кожухов нагревателя.The length of the heating chamber may be from about 0.05 percent to about 8.5 percent greater than the internal cavity, preferably from about 0.5 percent to 5.0 percent greater than the internal cavity, and more preferably from about 1.3 percent to about 3.1 percent greater than the internal cavity. These ranges have been found to be suitable for creating elastic deformation in at least one of the first and second heater housings.
Длина нагревательной камеры может быть на от приблизительно 0,05 миллиметра до приблизительно 1,0 миллиметра больше, чем у внутренней полости, и предпочтительно на от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 0,4 миллиметра больше, чем у внутренней полости. Было обнаружено, что эти диапазоны подходят для создания упругой деформации по меньшей мере в одном из первого и второго кожухов нагревателя.The length of the heating chamber may be from about 0.05 millimeters to about 1.0 millimeters longer than the internal cavity, and preferably from about 0.2 millimeters to about 0.4 millimeters longer than the internal cavity. These ranges have been found to be suitable for creating elastic deformation in at least one of the first and second heater housings.
Первый и второй кожухи нагревателя могут охватывать нагревательную камеру.The first and second heater housings may enclose the heating chamber.
По меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя может содержать материал, имеющий модуль упругости или Модуль Юнга меньше, чем 6 гигапаскаль, предпочтительно меньше, чем 5 гигапаскаль и более предпочтительно меньше, чем 4 гигапаскаль. Эти значения модуля упругости обычно меньше, чем модуль упругости материала нагревательной камеры, что означает то, что по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя будет упруго деформироваться в большей степени, чем нагревательная камера, потому что нагревательная камера изготовлена из более жестких материалов, чем первый и второй кожухи нагревателя. Было также обнаружено, что эти значения модуля упругости обеспечивают подходящую величину упругой деформации.At least one of the first and second heater housings may comprise a material having an elastic modulus or Young's modulus of less than 6 gigapascals, preferably less than 5 gigapascals and more preferably less than 4 gigapascals. These elastic modulus values are typically less than the elastic modulus of the heating chamber material, which means that at least one of the first and second heater housings will elastically deform to a greater extent than the heating chamber, because the heating chamber is made of more rigid materials than the first and second heater housings. It was also found that these elastic modulus values provide a suitable amount of elastic deformation.
Нагревательная камера может содержать материал, имеющий модуль упругости или модуль Юнга больше, чем приблизительно 100 гигапаскаль, предпочтительно больше, чем приблизительно 150 гигапаскаль и более предпочтительно приблизительно 190 гигапаскаль или больше. Нагревательная камера может содержать материал, имеющий модуль упругости или модуль Юнга от приблизительно 100 гигапаскаль до приблизительно 250 гигапаскаль, предпочтительно от приблизительно 150 гигапаскаль до приблизительно 220 гигапаскаль и более предпочтительно от приблизительно 190 гигапаскаль до приблизительно 205 гигапаскаль.The heating chamber may contain a material having an elastic modulus or Young's modulus greater than about 100 gigapascals, preferably greater than about 150 gigapascals and more preferably about 190 gigapascals or more. The heating chamber may contain a material having an elastic modulus or Young's modulus from about 100 gigapascals to about 250 gigapascals, preferably from about 150 gigapascals to about 220 gigapascals and more preferably from about 190 gigapascals to about 205 gigapascals.
По меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя может содержать материал, имеющий температуру стеклования больше, чем 130 градусов Цельсия. По меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя может содержать материал, имеющий температуру плавления больше, чем 280 градусов Цельсия. Эти свойства помогают материалу сохранять структурную стабильность при температурах, возникающих во время нагревания, и помогают снижать вероятность образования нежелательных побочных продуктов.At least one of the first and second heater jackets may comprise a material having a glass transition temperature greater than 130 degrees Celsius. At least one of the first and second heater jackets may comprise a material having a melting temperature greater than 280 degrees Celsius. These properties help the material maintain structural stability at temperatures encountered during heating and help reduce the likelihood of forming undesirable by-products.
По меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя может содержать материал, имеющий твердость по Шору меньше, чем 90A, как определено согласно техническому стандарту ISO868 с применением типа A.At least one of the first and second heater housings may comprise a material having a Shore hardness of less than 90A as determined according to technical standard ISO868 using type A.
Предпочтительно по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя может содержать материал, который может быть изготовлен методом литья под давлением.Preferably, at least one of the first and second heater housings may comprise a material that can be manufactured by injection molding.
По меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя может содержать полимер. Было обнаружено, что полимеры являются особенно подходящими материалами благодаря своим эластичным свойствам.At least one of the first and second heater jackets may comprise a polymer. Polymers have been found to be particularly suitable materials due to their elastic properties.
Первый и второй кожухи нагревателя могут содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают пластик или композитные материалы, содержащие один или более материалов, или термопласты, пригодные для применения в пищевом или фармацевтическом производстве, например полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK), полифенилсульфон (PPSU) и полиэтилен. Предпочтительно по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя содержит PEEK или PPSU.The first and second heater jackets may comprise any suitable material or combination of materials. Examples of suitable materials include plastic or composite materials comprising one or more materials, or thermoplastics suitable for use in food or pharmaceutical production, such as polypropylene, polyetheretherketone (PEEK), polyphenylsulfone (PPSU) and polyethylene. Preferably, at least one of the first and second heater jackets comprises PEEK or PPSU.
По меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя может содержать скос или наклонную кромку, расположенную на внутренней поверхности по меньшей мере одного из первого и второго кожухов нагревателя для выравнивания в осевом направлении нагревательной камеры. Предпочтительно скос или наклонная кромка помогает точному определению местоположения нагревательной камеры внутри первого и второго кожухов нагревателя.At least one of the first and second heater housings may comprise a bevel or inclined edge located on the inner surface of at least one of the first and second heater housings for aligning the heating chamber in the axial direction. Preferably, the bevel or inclined edge helps to accurately determine the location of the heating chamber inside the first and second heater housings.
Крепежный элемент может предусматривать резьбовой крепежный элемент или замковый крепежный элемент. Было обнаружено, что эти типы крепежного элемента подходят для крепления первого и второго кожухов нагревателя друг к другу. Было установлено, что замковый крепежный элемент или разъем имеет множество дополнительных преимуществ. Например, замковый крепежный элемент может способствовать уменьшению размеров узла нагревателя, потому что имеет уменьшенный профиль по сравнению с другими типами крепежного элемента. Замковый крепежный элемент также может помочь достичь сбалансированного выравнивания первого и второго кожухов нагревателя, потому что он прилагает постоянную величину осевой силы, которая не может быть изменена. Кроме того, замковые крепежные элементы помогают упростить изготовление, потому что для крепления первого и второго кожухов нагревателя требуется всего одна операция запрессовки. Дополнительно, замковый крепежный элемент может быть образован как единое целое с первым и вторым кожухами нагревателя для уменьшения количества частей, необходимых для прикрепления.The fastener may be a threaded fastener or a locking fastener. These types of fasteners have been found to be suitable for fastening the first and second heater housings to each other. The locking fastener or connector has been found to have many additional advantages. For example, the locking fastener may help reduce the size of the heater assembly because it has a reduced profile compared to other types of fasteners. The locking fastener may also help achieve a balanced alignment of the first and second heater housings because it applies a constant amount of axial force that cannot be changed. In addition, locking fasteners help simplify manufacturing because only one pressing operation is required to fasten the first and second heater housings. Additionally, the locking fastener may be formed integrally with the first and second heater housings to reduce the number of parts required for fastening.
Узел нагревателя может содержать несколько крепежных элементов. Первый и второй кожухи нагревателя могут быть прикреплены друг к другу посредством нескольких крепежных элементов. Несколько крепежных элементов могут быть симметрично распределены вокруг внешнего периметра или внешней поверхности первого и второго кожухов нагревателя. Эта компоновка помогает прилагать постоянное давление между концевыми поверхностями первого и второго кожухов нагревателя, которые находятся в контакте друг с другом по всему периметру первого и второго кожухов нагревателя. В результате этого постоянное герметизирующее давление, создается между контактными поверхностями нагревательной камеры и первым и вторым кожухами нагревателя по всей окружности трубчатой нагревательной камеры для обеспечения улучшенного уплотнения. Узел нагревателя может содержать по меньшей мере два крепежных элемента, расположенные диаметрально противоположно друг другу.The heater assembly may comprise several fastening elements. The first and second heater housings may be attached to each other by means of several fastening elements. Several fastening elements may be symmetrically distributed around the outer perimeter or outer surface of the first and second heater housings. This arrangement helps to apply a constant pressure between the end surfaces of the first and second heater housings, which are in contact with each other along the entire perimeter of the first and second heater housings. As a result, a constant sealing pressure is created between the contact surfaces of the heating chamber and the first and second heater housings along the entire circumference of the tubular heating chamber to ensure improved sealing. The heater assembly may comprise at least two fastening elements located diametrically opposite to each other.
Первый и второй кожухи нагревателя могут быть радиально удалены от нагревательной камеры с образованием полого воздушного зазора вокруг нагревательной камеры. Предпочтительно полый воздушный зазор помогает обеспечить теплоизоляцию нагревательной камеры, что помогает уменьшить тепловые потери от нагревательной камеры и также помогает уменьшить теплопередачу наружу узла нагревателя.The first and second heater jackets may be radially spaced from the heating chamber to form a hollow air gap around the heating chamber. Preferably, the hollow air gap helps provide thermal insulation for the heating chamber, which helps reduce heat loss from the heating chamber and also helps reduce heat transfer to the outside of the heater assembly.
Первый кожух нагревателя может содержать канал для потока воздуха. Канал для потока воздуха первого кожуха нагревателя может быть в сообщении по текучей среде с впускным отверстием для воздуха. Второй кожух нагревателя может содержать канал для потока воздуха. Канал для потока воздуха второго кожуха нагревателя может быть в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием для аэрозоля. Нагревательная камера может содержать канал для потока воздуха. Канал для потока воздуха нагревательной камеры может проходить по всей длине нагревательной камеры. Каналы для потока воздуха каждого из первого кожуха нагревателя, второго кожуха нагревателя и нагревательной камеры могут быть в сообщении по текучей среде друг с другом с образованием пути потока воздуха через узел нагревателя.The first heater housing may comprise an air flow channel. The air flow channel of the first heater housing may be in fluid communication with the air inlet. The second heater housing may comprise an air flow channel. The air flow channel of the second heater housing may be in fluid communication with the aerosol outlet. The heating chamber may comprise an air flow channel. The air flow channel of the heating chamber may extend along the entire length of the heating chamber. The air flow channels of each of the first heater housing, the second heater housing and the heating chamber may be in fluid communication with each other to form an air flow path through the heater assembly.
Нагревательная камера может содержать трубчатую нагревательную камеру. Диаметр трубчатой нагревательной камеры на первом конце трубчатой нагревательной камеры может быть больше, чем диаметр вдоль длины трубчатой нагревательной камеры. Диаметр трубчатой нагревательной камеры на втором конце трубчатой нагревательной камеры может быть больше, чем диаметр вдоль длины трубчатой нагревательной камеры. Диаметр трубчатой нагревательной камеры на каждом конце трубчатой нагревательной камеры может быть больше, чем диаметр в области между двумя концами трубчатой нагревательной камеры. The heating chamber may comprise a tubular heating chamber. The diameter of the tubular heating chamber at the first end of the tubular heating chamber may be greater than the diameter along the length of the tubular heating chamber. The diameter of the tubular heating chamber at the second end of the tubular heating chamber may be greater than the diameter along the length of the tubular heating chamber. The diameter of the tubular heating chamber at each end of the tubular heating chamber may be greater than the diameter in the region between the two ends of the tubular heating chamber.
Предпочтительно обеспечение диаметра одного или обоих концов трубчатой нагревательной камеры, который больше чем диаметр трубчатой нагревательной камеры вдоль длины нагревательной камеры, например в области между двумя концами трубчатой нагревательной камеры, делает возможными большие допустимые технологические отклонения для нагревательной камеры и также для других компонентов узла нагревателя. В частности, это делает возможными большие допустимые отклонения в радиальном или поперечном направлениях. В контексте этого документа термины «допустимое отклонение в радиальном направлении» или «допустимое отклонение в поперечном направлении» применяются для описания допустимых технологических отклонений в направлении, по существу перпендикулярном основной продольной оси или длине узла нагревателя или устройства, генерирующего аэрозоль, например допустимых отклонений, которые приводят к тому, что компоненты являются более широкими или узкими, чем их заданная проектная ширина, или тому, что диаметры являются большими или меньшими, чем их заданный проектный диаметр. Допустимые отклонения в радиальном или поперечном направлениях иногда называются «горизонтальными допустимыми отклонениями».Preferably, providing a diameter of one or both ends of the tubular heating chamber that is larger than the diameter of the tubular heating chamber along the length of the heating chamber, for example in the region between the two ends of the tubular heating chamber, allows for large process tolerances for the heating chamber and also for other components of the heater assembly. In particular, this allows for large process tolerances in the radial or transverse directions. In the context of this document, the terms "radial tolerance" or "transverse tolerance" are used to describe process tolerances in a direction substantially perpendicular to the main longitudinal axis or length of the heater assembly or aerosol generating device, for example tolerances that result in components being wider or narrower than their specified design width, or in diameters being larger or smaller than their specified design diameter. Radial or transverse tolerances are sometimes referred to as "horizontal tolerances".
Предпочтительно за счет того, что диаметр конца трубчатой нагревательной камеры больше, чем у других частей трубчатой нагревательной камеры, внутренний диаметр на одном или обоих концах трубчатой нагревательной камеры будет больше, чем внутренний диаметр пути потока воздуха в других компонентах узла нагревателя, с которыми трубчатая нагревательная камера взаимодействует, то есть, в первом и втором кожухах нагревателя. Это помогает избежать выступания или прохождения концевой поверхности трубчатой нагревательной камеры во внутреннее пространство пути потока воздуха, которое может, возможно, привести к повреждению изделия, генерирующего аэрозоль, когда его помещают в нагревательную камеру через путь потока воздуха, и может оставить меньше концевой поверхности трубчатой нагревательной камеры для обеспечения уплотнительного взаимодействия с другими компонентами. Эта компоновка также делает возможными большие допустимые отклонения в радиальном или поперечном направлениях в других компонентах, что более подробно описано ниже.Preferably, due to the fact that the diameter of the end of the tubular heating chamber is larger than other parts of the tubular heating chamber, the internal diameter at one or both ends of the tubular heating chamber will be larger than the internal diameter of the air flow path in other components of the heater assembly with which the tubular heating chamber interacts, i.e., in the first and second heater jackets. This helps to avoid protruding or penetrating the end surface of the tubular heating chamber into the interior of the air flow path, which can possibly lead to damage to the article generating the aerosol when it is placed in the heating chamber through the air flow path, and can leave less end surface of the tubular heating chamber to ensure sealing interaction with other components. This arrangement also makes possible large tolerances in the radial or transverse directions in other components, which is described in more detail below.
Внешний диаметр одного или обоих концов трубчатой нагревательной камеры может быть до 20 процентов больше, предпочтительно до 15 процентов больше, более предпочтительно до 12 процентов больше и даже более предпочтительно до 8 процентов больше, чем внешний диаметр части трубчатой нагревательной камеры между двумя концами трубчатой нагревательной камеры. Внешний диаметр одного или обоих концов трубчатой нагревательной камеры может быть от 1 процента до 20 процентов больше, от 1 процента до 15 процентов больше, от 1 процента до 12 процентов больше или от 1 процента до 8 процентов больше, чем внешний диаметр части трубчатой нагревательной камеры между двумя концами трубчатой нагревательной камеры.The outer diameter of one or both ends of the tubular heating chamber may be up to 20 percent larger, preferably up to 15 percent larger, more preferably up to 12 percent larger, and even more preferably up to 8 percent larger than the outer diameter of the portion of the tubular heating chamber between the two ends of the tubular heating chamber. The outer diameter of one or both ends of the tubular heating chamber may be from 1 percent to 20 percent larger, from 1 percent to 15 percent larger, from 1 percent to 12 percent larger, or from 1 percent to 8 percent larger than the outer diameter of the portion of the tubular heating chamber between the two ends of the tubular heating chamber.
Один или оба конца трубчатой нагревательной камеры могут иметь внешний диаметр от 7,5 миллиметра до 9,0 миллиметра, предпочтительно от 8,0 миллиметра до 8,5 миллиметра и более предпочтительно приблизительно 8,4 миллиметра. Часть трубчатой нагревательной камеры между двумя концами трубчатой нагревательной камеры может иметь внешний диаметр от 6,5 миллиметра до 8,0 миллиметра, предпочтительно от 7,0 миллиметра до 8,0 миллиметра и более предпочтительно приблизительно 7,5 миллиметра.One or both ends of the tubular heating chamber may have an outer diameter of 7.5 millimeters to 9.0 millimeters, preferably 8.0 millimeters to 8.5 millimeters, and more preferably about 8.4 millimeters. The portion of the tubular heating chamber between the two ends of the tubular heating chamber may have an outer diameter of 6.5 millimeters to 8.0 millimeters, preferably 7.0 millimeters to 8.0 millimeters, and more preferably about 7.5 millimeters.
Внутренний диаметр нагревательной камеры может по существу соответствовать, или быть по существу равным, внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления внутренний диаметр нагревательной камеры может быть немного меньше, чем внешний диаметр изделия, генерирующего аэрозоль, так что изделие, генерирующее аэрозоль, сжато в нагревательной камере. Например, внешний диаметр изделия, генерирующего аэрозоль, может быть приблизительно 7,4 миллиметра, и внутренний диаметр нагревательной камеры может быть приблизительно 7,3 миллиметра. Длина нагревательной камеры может по существу соответствовать, или быть по существу равной, длине субстрата, образующего аэрозоль, обеспеченного в изделии, генерирующем аэрозоль.The internal diameter of the heating chamber may substantially correspond to, or be substantially equal to, the external diameter of the aerosol-generating article. In some embodiments, the internal diameter of the heating chamber may be slightly smaller than the external diameter of the aerosol-generating article, so that the aerosol-generating article is compressed in the heating chamber. For example, the external diameter of the aerosol-generating article may be approximately 7.4 millimeters, and the internal diameter of the heating chamber may be approximately 7.3 millimeters. The length of the heating chamber may substantially correspond to, or be substantially equal to, the length of the aerosol-forming substrate provided in the aerosol-generating article.
По меньшей мере одна концевая часть трубчатой нагревательной камеры может быть развальцованной или воронкообразной. Часть трубчатой нагревательной камеры на обоих концах трубчатой нагревательной камеры может быть развальцованной или воронкообразной. Осевая длина развальцованной или воронкообразной концевой части трубчатой нагревательной камеры может составлять от 0,5 процента до 10 процентов общей длины трубчатой нагревательной камеры, предпочтительно от 1 процента до 5 процентов общей длины трубчатой нагревательной камеры и более предпочтительно приблизительно 3,3 процента общей длины трубчатой нагревательной камеры. At least one end portion of the tubular heating chamber may be flared or funnel-shaped. The portion of the tubular heating chamber at both ends of the tubular heating chamber may be flared or funnel-shaped. The axial length of the flared or funnel-shaped end portion of the tubular heating chamber may be from 0.5 percent to 10 percent of the total length of the tubular heating chamber, preferably from 1 percent to 5 percent of the total length of the tubular heating chamber, and more preferably approximately 3.3 percent of the total length of the tubular heating chamber.
Осевая длина развальцованной или воронкообразной концевой части трубчатой нагревательной камеры может составлять от 0,2 миллиметра до 2 миллиметров, предпочтительно от 0,4 миллиметра до 1 миллиметра и более предпочтительно приблизительно 0,5 мм. Развальцованная или воронкообразная концевая часть или концевые части трубчатой нагревательной камеры могут быть расположены под углом от 30 до 60 градусов, от 40 до 50 градусов или под углом приблизительно 45 градусов относительно продольной оси нагревательной камеры или узла нагревателя. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления развальцованная или воронкообразная концевая часть или концевые части трубчатой нагревательной камеры могут быть расположены под углом меньше чем 50 градусов, предпочтительно меньше чем 40 градусов или более предпочтительно меньше чем 30 градусов относительно продольной оси нагревательной камеры или узла нагревателя. Предпочтительно обеспечение развальцованной или воронкообразной концевой части или концевых частей трубчатой нагревательной камеры под углом меньше чем 30 градусов относительно продольной оси нагревательной камеры или узла нагревателя может обеспечить оптимальную жесткость для развальцованной или воронкообразной концевой части или концевых частей трубчатой нагревательной камеры в направлении продольной оси нагревательной камеры или узла нагревателя.The axial length of the flared or funnel-shaped end portion of the tubular heating chamber may be from 0.2 millimeters to 2 millimeters, preferably from 0.4 millimeters to 1 millimeter and more preferably about 0.5 mm. The flared or funnel-shaped end portion or end portions of the tubular heating chamber may be located at an angle of from 30 to 60 degrees, from 40 to 50 degrees or at an angle of about 45 degrees relative to the longitudinal axis of the heating chamber or the heater assembly. In some preferred embodiments, the flared or funnel-shaped end portion or end portions of the tubular heating chamber may be located at an angle of less than 50 degrees, preferably less than 40 degrees or more preferably less than 30 degrees relative to the longitudinal axis of the heating chamber or the heater assembly. Preferably, providing a flared or funnel-shaped end portion or end portions of the tubular heating chamber at an angle of less than 30 degrees relative to the longitudinal axis of the heating chamber or the heater assembly can provide optimum rigidity for the flared or funnel-shaped end portion or end portions of the tubular heating chamber in the direction of the longitudinal axis of the heating chamber or the heater assembly.
По меньшей мере один конец или концевая часть трубчатой нагревательной камеры могут иметь ступенчатый профиль или быть коленчатыми. Часть трубчатой нагревательной камеры на обоих концах трубчатой нагревательной камеры может иметь ступенчатый профиль или быть коленчатой. Осевая длина ступенчатой или коленчатой концевой части трубчатой нагревательной камеры может составлять от 0,5 процента до 10 процентов общей длины трубчатой нагревательной камеры, предпочтительно от 1 процента до 5 процентов общей длины трубчатой нагревательной камеры и более предпочтительно приблизительно 3,7 процента общей длины трубчатой нагревательной камеры. Предпочтительно определенный радиус обеспечен между ступенчатыми или коленчатыми частями для исключения острых кромок и концентраторов напряжения.At least one end or end portion of the tubular heating chamber may have a stepped profile or be elbowed. The portion of the tubular heating chamber at both ends of the tubular heating chamber may have a stepped profile or be elbowed. The axial length of the stepped or elbowed end portion of the tubular heating chamber may be from 0.5 percent to 10 percent of the total length of the tubular heating chamber, preferably from 1 percent to 5 percent of the total length of the tubular heating chamber and more preferably approximately 3.7 percent of the total length of the tubular heating chamber. Preferably, a certain radius is provided between the stepped or elbowed portions to eliminate sharp edges and stress concentrators.
Осевая длина развальцованной или воронкообразной концевой части трубчатой нагревательной камеры может составлять от 0,2 миллиметра до 2 миллиметров, предпочтительно от 0,4 миллиметра до 1 миллиметра и более предпочтительно приблизительно 0,5 мм.The axial length of the flared or funnel-shaped end portion of the tubular heating chamber may be from 0.2 millimeters to 2 millimeters, preferably from 0.4 millimeters to 1 millimeter, and more preferably approximately 0.5 mm.
Трубчатая нагревательная камера может иметь толщину трубчатой стенки от 0,05 миллиметра до 1,00 миллиметра, предпочтительно от 0,05 миллиметра до 0,50 миллиметра и более предпочтительно приблизительно 0,10 миллиметра.The tubular heating chamber may have a tubular wall thickness of from 0.05 millimeters to 1.00 millimeters, preferably from 0.05 millimeters to 0.50 millimeters, and more preferably about 0.10 millimeters.
Нагревательная камера может быть выполнена из любого подходящего материала в том числе, но без ограничения, керамики, или металла, или металлического сплава. Примером подходящего материала является нержавеющая сталь.The heating chamber may be made of any suitable material including, but not limited to, ceramics or metal or metal alloy. An example of a suitable material is stainless steel.
Узел нагревателя может содержать по меньшей мере один электрический нагревательный элемент для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Узел нагревателя может содержать несколько электрических нагревательных элементов. Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть расположены вокруг внешней поверхности нагревательной камеры или окружать ее. Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть расположены вокруг внутренней поверхности нагревательной камеры или окружать ее. Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть частью нагревательной камеры, или выполнены за одно целое с ней.The heater unit may comprise at least one electric heating element for heating the aerosol-forming substrate. The heater unit may comprise several electric heating elements. The electric heating element or elements may be arranged around the outer surface of the heating chamber or surround it. The electric heating element or elements may be arranged around the inner surface of the heating chamber or surround it. The electric heating element or elements may be part of the heating chamber or made integral with it.
Электрический нагревательный элемент или элементы могут содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, сплавы, содержащие никель, кобальт, хром, алюминий, титан, цирконий, гафний, ниобий, молибден, тантал, вольфрам, олово, галлий, марганец, золото и железо, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, TimetalTM, KanthalTM и другие железо-хром-алюминиевые сплавы и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых наружных физико-химических свойств.The electric heating element or elements may comprise an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from a ceramic material and a metallic material. Such composite materials may comprise doped or undoped ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum, and platinum group metals. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, alloys containing nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese, gold and iron, and superalloys based on nickel, iron, cobalt, stainless steel, TimetalTM, KanthalTM and other iron-chromium-aluminum alloys and alloys based on iron, manganese and aluminum. In composite materials, the electrically resistive material may optionally be embedded in, encapsulated in or coated with the insulating material, or vice versa, depending on the kinetics of energy transfer and the desired external physicochemical properties.
Один или более нагревательных элементов может быть выполнен с использованием металла или металлического сплава, характеризующегося определенной зависимостью между температурой и удельным сопротивлением. Нагревательные элементы, образованные таким образом, могут быть использованы как для нагрева, так и для отслеживания температуры нагревательного элемента во время работы.One or more heating elements may be made using a metal or metal alloy characterized by a certain relationship between temperature and specific resistance. Heating elements formed in this way may be used both for heating and for monitoring the temperature of the heating element during operation.
Нагревательный элемент может быть нанесен внутри жесткого материала носителя или на нем или субстрата. Нагревательный элемент может быть нанесен внутри гибкого материала носителя или субстрата или на них. Нагревательный элемент может быть выполнен в виде дорожки на подходящем изоляционном материале, таком как керамика, или стекло, или полиимидная пленка. Нагревательный элемент может быть зажат между двумя изоляционными материалами.The heating element may be applied within or on a rigid carrier material or substrate. The heating element may be applied within or on a flexible carrier material or substrate. The heating element may be formed as a track on a suitable insulating material such as ceramics or glass or polyimide film. The heating element may be sandwiched between two insulating materials.
Узел нагревателя может содержать гибкий нагревательный элемент, расположенный вокруг внешней поверхности нагревательной камеры или окружающий ее. Гибкий нагревательный элемент может иметь длину, по существу равную длине субстрата, образующего аэрозоль, обеспеченного в изделии, генерирующем аэрозоль. Нагревательная камера может быть длиннее, чем нагревательный элемент. Нагревательная камера может содержать по меньшей мере одну концевую часть, которая не покрыта или окружена нагревательным элементом. На обоих концах нагревательной камеры может быть обеспечена концевая часть, которая не покрыта или окружена нагревательным элементом. Концевая часть или части могут служить разделительными частями для предотвращения прямого контакта между нагревательным элементом и другими компонентами узла нагревателя. Каждая концевая часть или части могут иметь длину меньше чем 2 миллиметра, предпочтительно меньше чем 1 миллиметр и предпочтительно приблизительно 0,5 миллиметра. Предпочтительно разделительные части будут иметь более низкую температуру во время нагревания, чем часть нагревательной камеры, покрытая или окруженная нагревательным элементом. Разделительные части могут содержать воронкообразные концевые части или ступенчатые концевые части.The heater assembly may comprise a flexible heating element arranged around the outer surface of the heating chamber or surrounding it. The flexible heating element may have a length substantially equal to the length of the aerosol-forming substrate provided in the aerosol-generating article. The heating chamber may be longer than the heating element. The heating chamber may comprise at least one end portion that is not covered or surrounded by the heating element. An end portion that is not covered or surrounded by the heating element may be provided at both ends of the heating chamber. The end portion or portions may serve as separating portions to prevent direct contact between the heating element and other components of the heater assembly. Each end portion or portions may have a length of less than 2 millimeters, preferably less than 1 millimeter and preferably approximately 0.5 millimeters. Preferably, the separating portions will have a lower temperature during heating than the portion of the heating chamber covered or surrounded by the heating element. The separating portions may comprise funnel-shaped end portions or stepped end portions.
Нагревательная камера может быть выполнена с возможностью размещения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль (как определено ниже).The heating chamber may be configured to accommodate at least a portion of an aerosol generating article (as defined below).
Согласно одному примеру настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать узел нагревателя согласно любому из узлов нагревателей, описанных выше. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания или источник питания для подачи электропитания на узел нагревателя.According to one example of the present invention, an aerosol generating device is provided. The aerosol generating device may comprise a heater assembly according to any of the heater assemblies described above. The aerosol generating device may comprise a power supply or a power source for supplying power to the heater assembly.
Согласно одному примеру настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит узел нагревателя согласно любому из узлов нагревателей, описанных выше, и блок питания или источник питания для подачи электропитания на узел нагревателя.According to one example of the present invention, an aerosol generating device is proposed. The aerosol generating device comprises a heater unit according to any of the heater units described above, and a power supply or power source for supplying electric power to the heater unit.
Блок питания может являться любым подходящим блоком питания, например источником напряжения постоянного тока. В одном варианте осуществления блоком питания является литий-ионная батарея. В качестве альтернативы блоком питания может быть никель-металлогидридная батарея, никель-кадмиевая батарея или батарея на основе лития, например литий-кобальтовая, литий-железо-фосфатная или литий-полимерная батарея.The power supply may be any suitable power supply, such as a DC voltage source. In one embodiment, the power supply is a lithium-ion battery. Alternatively, the power supply may be a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, or a lithium-based battery, such as a lithium-cobalt, lithium-iron phosphate, or lithium-polymer battery.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является устройством, генерирующим аэрозоль, удерживаемым рукой, которое пользователю удобно держать между пальцами одной руки.Preferably, the aerosol generating device is a hand-held aerosol generating device that is comfortably held by the user between the fingers of one hand.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать схему управления, выполненную с возможностью управления подачей электропитания на узел нагревателя. Схема управления может содержать микропроцессор. Микропроцессор может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Схема управления может содержать дополнительные электронные компоненты. Например, в некоторых вариантах осуществления схема управления может содержать любое из: датчиков, переключателей, элементов отображения. Питание может подаваться на узел нагревателя непрерывно после активации устройства или может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на узел нагревателя в виде импульсов электрического тока, например, посредством широтно-импульсной модуляции (PWM).The aerosol generating device may further comprise a control circuit configured to control the supply of electric power to the heater unit. The control circuit may comprise a microprocessor. The microprocessor may be a programmable microprocessor, a microcontroller, or an application-specific integrated circuit (ASIC) or other electronic circuit capable of providing control. The control circuit may comprise additional electronic components. For example, in some embodiments, the control circuit may comprise any of: sensors, switches, display elements. The power may be supplied to the heater unit continuously after activation of the device or may be supplied intermittently, for example from puff to puff. The power may be supplied to the heater unit in the form of electric current pulses, for example, by means of pulse width modulation (PWM).
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать корпус устройства. Корпус устройства может содержать узел нагревателя, блок питания и схему управления. Корпус может содержать отверстие для размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Отверстие может быть соединено с выпускным отверстием для аэрозоля второго кожуха узла нагревателя для обеспечения возможности вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру. Корпус может содержать впускное отверстие для воздуха. Впускное отверстие для воздуха может быть соединено с впускным отверстием для воздуха первого кожуха узла нагревателя.The aerosol generating device may comprise a device housing. The device housing may comprise a heater unit, a power supply unit, and a control circuit. The housing may comprise an opening for accommodating an aerosol generating article. The opening may be connected to an aerosol outlet of the second casing of the heater unit to enable insertion of the aerosol generating article into the heating chamber. The housing may comprise an air inlet. The air inlet may be connected to an air inlet of the first casing of the heater unit.
Корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применений в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Материал предпочтительно является легким и нехрупким.The housing may comprise any suitable material or combination of materials. Examples of suitable materials include metals, alloys, plastics or composite materials containing one or more of such materials, or thermoplastic materials suitable for applications in the food or pharmaceutical industries, such as polypropylene, polyetheretherketone (PEEK) and polyethylene. The material is preferably lightweight and non-brittle.
Согласно примеру настоящего изобретения предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров, описанных выше. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.According to an example of the present invention, an aerosol generating system is provided, comprising an aerosol generating device according to any of the examples described above. The aerosol generating system may comprise an aerosol generating article, comprising an aerosol forming substrate.
Согласно примеру настоящего изобретения предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая: устройство, генерирующее аэрозоль, согласно одному из примеров, описанных выше; и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.According to an example of the present invention, there is provided an aerosol generating system comprising: an aerosol generating device according to one of the examples described above; and an aerosol generating article comprising an aerosol forming substrate.
В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль», относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который при нагреве в устройстве, генерирующем аэрозоль, высвобождает летучие соединения, способные образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено отдельно от устройства, генерирующего аэрозоль, и выполнено с возможностью комбинации с ним для нагревания изделия, генерирующего аэрозоль.In the context of this document, the term "aerosol-generating article" refers to an article containing an aerosol-forming substrate that, when heated in an aerosol-generating device, releases volatile compounds capable of forming an aerosol. The aerosol-generating article is separate from the aerosol-generating device and is designed to be combined with it to heat the aerosol-generating article.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по сути цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу удлиненным.The aerosol-generating article may have a substantially cylindrical shape. The aerosol-generating article may be substantially elongated. The aerosol-forming substrate may have a substantially cylindrical shape. The aerosol-forming substrate may be substantially elongated.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 18 мм. Кроме того, диаметр субстрата, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать штранг фильтрующего материала. Штранг фильтрующего материала может находиться на расположенном ниже по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Штранг фильтрующего материала может представлять собой ацетилцеллюлозный штранг фильтрующего материала. Штранг фильтрующего материала в одном варианте осуществления имеет длину примерно 7 мм, однако может иметь длину от примерно 5 мм до примерно 12 мм.The aerosol-generating article may have a total length of about 30 mm to about 100 mm. The aerosol-generating article may have an outer diameter of about 5 mm to about 12 mm. The aerosol-forming substrate may have a length of about 10 mm to about 18 mm. In addition, the diameter of the aerosol-forming substrate may be from about 5 mm to about 12 mm. The aerosol-generating article may comprise a filter material rod. The filter material rod may be located at the downstream end of the aerosol-generating article. The filter material rod may be a cellulose acetate filter material rod. The filter material rod in one embodiment has a length of about 7 mm, but may have a length of from about 5 mm to about 12 mm.
В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину, составляющую примерно 45 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр приблизительно 7,3 мм, но может иметь наружный диаметр от приблизительно 7,0 мм до приблизительно 7,4 мм. Кроме того, субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 12 мм. Альтернативно, субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 16 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать внешнюю бумажную обертку. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать промежуток между субстратом, образующим аэрозоль, и штрангом фильтрующего материала. Промежуток может составлять приблизительно 21 мм или приблизительно 26 мм, но может составлять в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 28 мм. Промежуток может быть обеспечен с помощью полой трубки. Полая трубка может быть изготовлена из картона или ацетата целлюлозы.In one embodiment, the aerosol-generating article may have a total length of about 45 mm. The aerosol-generating article may have an outer diameter of about 7.3 mm, but may have an outer diameter of about 7.0 mm to about 7.4 mm. In addition, the aerosol-generating substrate may have a length of about 12 mm. Alternatively, the aerosol-generating substrate may have a length of about 16 mm. The aerosol-generating article may comprise an outer paper wrapper. In addition, the aerosol-generating article may comprise a gap between the aerosol-generating substrate and the filter material rod. The gap may be about 21 mm or about 26 mm, but may be in the range of about 5 mm to about 28 mm. The gap may be provided by a hollow tube. The hollow tube may be made of cardboard or cellulose acetate.
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. В качестве альтернативы субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. The aerosol-forming substrate may 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. Examples of suitable aerosol-forming agents include glycerol and propylene glycol.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или несколько из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или несколько из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предоставлен в подходящей емкости или картридже. Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, предназначенные для высвобождения при нагреве субстрата. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать капсулы, которые, например, содержат дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.If the aerosol-forming substrate is a solid aerosol-forming substrate, the solid aerosol-forming substrate may comprise, for example, one or more of the following: powder, granules, pellets, grains, thin tubes, strips or sheets containing one or more of the following: grass leaves, tobacco leaves, tobacco rib fragments, reconstituted tobacco, homogenized tobacco, extruded tobacco and blown tobacco. The solid aerosol-forming substrate may be in bulk form or may be provided in a suitable container or cartridge. Optionally, the solid aerosol-forming substrate may contain additional tobacco or non-tobacco volatile flavor compounds intended to be released upon heating of the substrate. The solid aerosol-forming substrate may also contain capsules that, for example, contain additional tobacco or non-tobacco volatile flavor compounds, and such capsules may melt during heating of the solid aerosol-forming substrate.
В контексте данного документа «гомогенизированный табак» относится к материалу, образованному посредством агломерирования сыпучего табака. Гомогенизированный табак может иметь форму листа. Содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять более 5% в пересчете на сухой вес. Альтернативно содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять от 5% до 30% по весу в пересчете на сухой вес. Листы гомогенизированного табачного материала могут быть образованы путем агломерирования сыпучего табака, полученного путем помола или иного измельчения одного или обоих из пластинки табачного листа и стеблей табачного листа. Альтернативно или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более из табачной пыли, табачной мелочи и других побочных продуктов сыпучего табака, образующихся, например, во время обработки, перемещения и отгрузки табака. Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более собственных связующих, т. е. табачных эндогенных связующих, одно или более внешних связующих, т. е. табачных экзогенных связующих, или их сочетание, чтобы способствовать агломерированию сыпучего табака; альтернативно или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их сочетания.As used herein, "homogenized tobacco" refers to a material formed by agglomerating loose tobacco. The homogenized tobacco may be in the form of a sheet. The homogenized tobacco material may contain more than 5% by weight of aerosol forming agent on a dry weight basis. Alternatively, the homogenized tobacco material may contain from 5% to 30% by weight of aerosol forming agent on a dry weight basis. Sheets of homogenized tobacco material may be formed by agglomerating loose tobacco obtained by grinding or otherwise comminuting one or both of the lamina of tobacco leaf and the stems of tobacco leaf. Alternatively or additionally, the sheets of homogenized tobacco material may contain one or more of tobacco dust, tobacco fines, and other by-products of the loose tobacco generated, for example, during the processing, handling, and shipping of the tobacco. The sheets of homogenized tobacco material may contain one or more intrinsic binders, i.e., tobacco endogenous binders, one or more extrinsic binders, i.e., tobacco exogenous binders, or a combination thereof, to promote agglomeration of the bulk tobacco; alternatively or additionally, the sheets of homogenized tobacco material may contain other additives, including, but not limited to, tobacco and non-tobacco fibers, aerosol forming agents, humectants, plasticizers, flavoring agents, fillers, aqueous and non-aqueous solvents, and combinations thereof.
В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте данного документа термин «гофрированный лист» означает лист, имеющий множество по существу параллельных гребней или гофров. Предпочтительно, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано, по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Это преимущественно упрощает сбор гофрированного листа гомогенизированного табачного материала с образованием субстрата, образующего аэрозоль. Однако будет понятно, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в изделие, генерирующее аэрозоль, могут альтернативно или дополнительно иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано. В определенных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный лист гомогенизированного табачного материала, который по существу равномерно текстурирован по существу по всей поверхности. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий множество по существу параллельных складок или гофров, которые по существу равномерно разнесены по ширине листа.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. Preferably, when the aerosol-generating article is assembled, the substantially parallel folds or corrugations extend along or parallel to the longitudinal axis of the aerosol-generating article. This advantageously simplifies the assembly of the corrugated sheet of homogenized tobacco material to form the aerosol-forming substrate. However, it will be understood that corrugated sheets of homogenized tobacco material for inclusion in an aerosol-generating article may alternatively or additionally have a plurality of substantially parallel folds or corrugations that are located at an acute or obtuse angle to the longitudinal axis of the aerosol-generating article when the aerosol-generating article is assembled. In certain embodiments, the aerosol-forming substrate may comprise an assembled sheet of homogenized tobacco material that is substantially uniformly textured over substantially the entire surface. For example, the aerosol-forming substrate may comprise an assembled corrugated sheet of homogenized tobacco material that comprises a plurality of substantially parallel folds or corrugations that are substantially uniformly spaced across the width of the sheet.
Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предоставлен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может быть в виде порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубок, полосок или листов. Альтернативно носитель может представлять собой трубчатый носитель, имеющий тонкий слой твердого субстрата, осажденного на его внутреннюю поверхность, или на его внешнюю поверхность, или как на его внутреннюю, так и внешнюю поверхности. Такой трубчатый носитель может быть выполнен, например, из бумаги или материала, подобного бумаге, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками или перфорированной металлической фольги, или любой другой термостабильной полимерной матрицы.Optionally, the solid substrate forming the aerosol can be provided on or embedded in a thermally stable carrier. The carrier can be in the form of a powder, granules, beads, grains, thin tubes, strips or sheets. Alternatively, the carrier can be a tubular carrier having a thin layer of the solid substrate deposited on its inner surface, or on its outer surface, or on both its inner and outer surfaces. Such a tubular carrier can be made, for example, of paper or a paper-like material, a non-woven mat of carbon fibers, a lightweight metal mesh with open cells or a perforated metal foil, or any other thermally stable polymer matrix.
Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в виде, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен в виде узора с целью обеспечения неоднородной доставки вкусоароматической добавки во время использования.The solid aerosol-forming substrate may be applied to the surface of the carrier in the form of, for example, a sheet, foam, gel or suspension. The solid aerosol-forming substrate may be applied to the entire surface of the carrier or, alternatively, may be applied in a pattern to provide non-uniform delivery of the flavor additive during use.
Несмотря на то, что выше упоминаются твердые субстраты, образующие аэрозоль, специалисту в данной области техники будет понятно, что с другими вариантами осуществления могут быть применены другие формы субстрата, образующего аэрозоль. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Если предусмотрен жидкий субстрат, образующий аэрозоль, то устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит средства для удержания жидкости. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в таре или части для хранения жидкости. Альтернативно или дополнительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть поглощен пористым материалом носителя. Пористый материал носителя может быть изготовлен из любой подходящей поглощающей заглушки или детали, например из вспененного металлического или пластмассового материала, полипропилена, терилена, нейлоновых волокон или керамики. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в пористом материале носителя перед применением устройства, генерирующего аэрозоль, или альтернативно материал жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может высвобождаться в пористый материал носителя во время применения или непосредственно перед ним. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен в капсуле. Оболочка капсулы предпочтительно плавится при нагреве и высвобождает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в пористый материал носителя. Капсула может необязательно содержать твердое вещество в сочетании с жидкостью.Although solid aerosol-forming substrates are mentioned above, it will be understood by those skilled in the art that other forms of aerosol-forming substrate may be used with other embodiments. For example, the aerosol-forming substrate may be a liquid aerosol-forming substrate. If a liquid aerosol-forming substrate is provided, the aerosol-generating device preferably comprises means for retaining the liquid. For example, the liquid aerosol-forming substrate may be retained in a container or a portion for storing the liquid. Alternatively or additionally, the liquid aerosol-forming substrate may be absorbed by a porous carrier material. The porous carrier material may be made of any suitable absorbent plug or piece, such as a foamed metal or plastic material, polypropylene, terylene, nylon fibers or ceramics. The liquid aerosol-forming substrate may be retained in the porous carrier material prior to use of the aerosol-generating device, or alternatively the liquid aerosol-forming substrate material may be released into the porous carrier material during or immediately prior to use. For example, the liquid aerosol-forming substrate may be provided in a capsule. The capsule shell preferably melts upon heating and releases the liquid aerosol-forming substrate into the porous carrier material. The capsule may optionally contain a solid in combination with a liquid.
Альтернативно носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в которые были включены табачные компоненты. Нетканое полотно или пучок волокон могут содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.Alternatively, the carrier may be a non-woven web or a bundle of fibers in which tobacco components have been incorporated. The non-woven web or bundle of fibers may contain, for example, carbon fibers, natural cellulose fibers, or fibers from cellulose derivatives.
Согласно примеру настоящего изобретения предложен способ изготовления узла нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль. Способ может включать обеспечение первого кожуха нагревателя, содержащего впускное отверстие для воздуха. Способ может включать обеспечение второго кожуха нагревателя, содержащего выпускное отверстие для аэрозоля. Способ может включать обеспечение нагревательной камеры для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Способ может включать расположение нагревательной камеры так, что она находится в сообщении по текучей среде как с впускным отверстием для воздуха, так и с выпускным отверстием для воздуха с образованием пути потока воздуха через узел нагревателя. Способ может включать расположение нагревательной камеры между первым и вторым кожухами нагревателя. Способ может включать прикрепление первого и второго кожухов нагревателя друг к другу с помощью крепежного элемента. Крепежный элемент может быть выполнен с возможностью прикладывать осевую силу к первому и второму кожухам нагревателя для приведения противоположных в осевом направлении внутренних поверхностей первого и второго кожухов нагревателя в уплотнительное взаимодействие с соответствующими противоположными в осевом направлении концевыми поверхностями нагревательной камеры для герметизации пути потока воздуха.According to an example of the present invention, a method for manufacturing a heater assembly for an aerosol generating device is proposed. The method may include providing a first heater housing comprising an air inlet. The method may include providing a second heater housing comprising an aerosol outlet. The method may include providing a heating chamber for heating an aerosol-forming substrate. The method may include arranging the heating chamber so that it is in fluid communication with both the air inlet and the air outlet to form an air flow path through the heater assembly. The method may include arranging the heating chamber between the first and second heater housings. The method may include attaching the first and second heater housings to each other using a fastener. The fastener may be configured to apply an axial force to the first and second heater housings to bring axially opposite inner surfaces of the first and second heater housings into sealing engagement with the corresponding axially opposite end surfaces of the heating chamber to seal the air flow path.
Согласно примеру настоящего изобретения предложен способ изготовления узла нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль. Способ включает: обеспечение первого кожуха нагревателя, содержащего впускное отверстие для воздуха; обеспечение второго кожуха нагревателя, содержащего выпускное отверстие для аэрозоля; обеспечение нагревательной камеры для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, и расположение нагревательной камеры так, что она находится в сообщении по текучей среде как с впускным отверстием для воздуха, так и с выпускным отверстием для аэрозоля с образованием пути потока воздуха через узел нагревателя; расположение нагревательной камеры между первым и вторым кожухами нагревателя и прикрепление первого и второго кожухов нагревателя друг к другу с помощью крепежного элемента, при этом крепежный элемент выполнен с возможностью прикладывать осевую силу к первому и второму кожухам нагревателя для приведения противоположных в осевом направлении внутренних поверхностей первого и второго кожухов нагревателя в уплотнительное взаимодействие с соответствующими противоположными в осевом направлении концевыми поверхностями нагревательной камеры для герметизации пути потока воздуха.According to an example of the present invention, a method for manufacturing a heater assembly for an aerosol generating device is proposed. The method includes: providing a first heater housing containing an air inlet; providing a second heater housing containing an aerosol outlet; providing a heating chamber for heating an aerosol-forming substrate, and arranging the heating chamber so that it is in fluid communication with both the air inlet and the aerosol outlet to form an air flow path through the heater assembly; arranging the heating chamber between first and second heater housings and attaching the first and second heater housings to each other using a fastener, wherein the fastener is configured to apply an axial force to the first and second heater housings to bring axially opposite inner surfaces of the first and second heater housings into sealing engagement with corresponding axially opposite end surfaces of the heating chamber to seal the air flow path.
Способ может дополнительно включать приложение осевой сжимающей силы к первому и второму кожухам нагревателя перед прикреплением первого и второго кожухов нагревателя друг к другу с помощью крепежного элемента. Сжимающая сила может составлять от 100 ньютонов до 300 ньютонов, предпочтительно сжимающая сила составляет приблизительно 200 ньютонов.The method may further comprise applying an axial compressive force to the first and second heater housings before attaching the first and second heater housings to each other using the fastener. The compressive force may be from 100 newtons to 300 newtons, preferably the compressive force is approximately 200 newtons.
Нагревательная камера может быть запрессована в углубление, образованное на внутренней поверхности первого кожуха нагревателя.The heating chamber may be pressed into a recess formed on the inner surface of the first heater casing.
Нагревательная камера может быть запрессована в углубление, образованное на внутренней поверхности второго кожуха нагревателя.The heating chamber may be pressed into a recess formed on the inner surface of the second heater casing.
Признаки, описанные в отношении одного из приведенных выше примеров, могут быть в равной степени применены и к другим примерам согласно настоящему изобретению.The features described in relation to one of the above examples may equally be applied to other examples according to the present invention.
Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже предоставлен, не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров. Любые один или более признаков этих примеров можно комбинировать с любыми 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 features of these examples can be combined with any one or more features of another example, embodiment or aspect described herein.
Пример Ex1: Узел нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом узел нагревателя содержит: первый кожух нагревателя, содержащий впускное отверстие для воздуха; второй кожух нагревателя, содержащий выпускное отверстие для аэрозоля; и нагревательную камеру для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, при этом нагревательная камера находится в сообщении по текучей среде как с впускным отверстием для воздуха, так и с выпускным отверстием для аэрозоля с образованием пути потока воздуха через узел нагревателя.Example Ex1: A heater assembly for an aerosol generating device, wherein the heater assembly comprises: a first heater housing comprising an air inlet; a second heater housing comprising an aerosol outlet; and a heating chamber for heating an aerosol-forming substrate, wherein the heating chamber is in fluid communication with both the air inlet and the aerosol outlet to define an air flow path through the heater assembly.
Пример Ex2: Узел нагревателя согласно примеру Ex1, при этом нагревательная камера расположена между первым и вторым кожухами нагревателя.Example Ex2: A heater assembly according to example Ex1, wherein the heating chamber is located between the first and second heater housings.
Пример Ex3: Узел нагревателя согласно примеру Ex1 или Ex2, при этом первый и второй кожухи нагревателя прикреплены друг к другу посредством крепежного элемента, при этом крепежный элемент выполнен с возможностью прикладывать осевую силу к первому и второму кожухам нагревателя для приведения противоположных в осевом направлении внутренних поверхностей первого и второго кожухов нагревателя в уплотнительное взаимодействие с соответствующими противоположными в осевом направлении концевыми поверхностями нагревательной камеры для герметизации пути потока воздуха.Example Ex3: A heater assembly according to example Ex1 or Ex2, wherein the first and second heater casings are attached to each other by means of a fastening element, wherein the fastening element is configured to apply an axial force to the first and second heater casings to bring axially opposite inner surfaces of the first and second heater casings into sealing engagement with corresponding axially opposite end surfaces of the heating chamber to seal the air flow path.
Пример Ex4: Узел нагревателя согласно любому из примеров Ex1-Ex3, при этом по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя содержит внутреннюю полость, которая окружает нагревательную камеру, и при этом длина нагревательной камеры больше, чем длина внутренней полости в несобранном состоянии узла нагревателя.Example Ex4: A heater assembly according to any of examples Ex1-Ex3, wherein at least one of the first and second heater housings comprises an internal cavity that surrounds the heating chamber, and wherein the length of the heating chamber is greater than the length of the internal cavity in the unassembled state of the heater assembly.
Пример Ex5: Узел нагревателя согласно примеру Ex4, при этом длина нагревательной камеры на от приблизительно 0,5 процента до приблизительно 8,5 процента больше, чем у внутренней полости.Example Ex5: A heater assembly according to example Ex4, wherein the length of the heating chamber is from about 0.5 percent to about 8.5 percent longer than that of the internal cavity.
Пример Ex6: Узел нагревателя согласно примеру Ex5, при этом длина нагревательной камеры на от приблизительно 1,0 процента до приблизительно 5,0 процента больше, чем у внутренней полости. Example Ex6: A heater assembly according to example Ex5, wherein the length of the heating chamber is from about 1.0 percent to about 5.0 percent greater than that of the internal cavity.
Пример Ex7: Узел нагревателя согласно примеру Ex6, при этом длина нагревательной камеры на от приблизительно 1,3 процента до приблизительно 3,1 процента больше, чем у внутренней полости. Example Ex7: A heater assembly according to example Ex6, wherein the length of the heating chamber is from approximately 1.3 percent to approximately 3.1 percent greater than that of the internal cavity.
Пример Ex8: Узел нагревателя согласно любому предыдущему примеру, при этом по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя содержит материал, имеющий модуль упругости меньше, чем 6 гигапаскаль.Example Ex8: A heater assembly according to any preceding example, wherein at least one of the first and second heater housings comprises a material having an elastic modulus of less than 6 gigapascals.
Пример Ex9: Узел нагревателя согласно примеру Ex8, при этом по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя содержит материал, имеющий модуль упругости меньше, чем 5 гигапаскаль.Example Ex9: A heater assembly according to example Ex8, wherein at least one of the first and second heater housings comprises a material having an elastic modulus of less than 5 gigapascals.
Пример Ex10: Узел нагревателя согласно примеру Ex9, при этом по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя содержит материал, имеющий модуль упругости меньше, чем 4 гигапаскаль.Example Ex10: A heater assembly according to example Ex9, wherein at least one of the first and second heater housings comprises a material having an elastic modulus of less than 4 gigapascals.
Пример Ex11: Узел нагревателя согласно любому предыдущему примеру, при этом по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя содержит полимер.Example Ex11: A heater assembly according to any previous example, wherein at least one of the first and second heater housings comprises a polymer.
Пример Ex12: Узел нагревателя согласно любому предыдущему примеру, при этом по меньшей мере один из первого и второго кожухов нагревателя содержит скос, расположенный на внутренней поверхности по меньшей мере одного из первого и второго кожухов нагревателя для выравнивания в осевом направлении нагревательной камеры.Example Ex12: A heater assembly according to any previous example, wherein at least one of the first and second heater housings comprises a bevel located on the inner surface of at least one of the first and second heater housings for alignment in the axial direction of the heating chamber.
Пример Ex13: Узел нагревателя согласно любому предыдущему примеру, при этом крепежный элемент предусматривает резьбовой крепежный элемент.Example Ex13: A heater assembly according to any preceding example, wherein the fastening element comprises a threaded fastening element.
Пример Ex14: Узел нагревателя согласно любому из примеров Ex1-Ex12, при этом крепежный элемент предусматривает замковый крепежный элемент.Example Ex14: A heater assembly according to any of examples Ex1-Ex12, wherein the fastening element comprises a locking fastening element.
Пример Ex15: Узел нагревателя согласно любому предыдущему примеру, при этом узел нагревателя содержит несколько крепежных элементов.Example Ex15: A heater assembly according to any preceding example, wherein the heater assembly comprises multiple fasteners.
Пример Ex16: Узел нагревателя согласно примеру Ex15, при этом несколько крепежных элементов симметрично распределены вокруг внешнего периметра первого и второго кожухов нагревателя.Example Ex16: A heater assembly according to example Ex15, wherein a plurality of fasteners are symmetrically distributed around the outer perimeter of the first and second heater casings.
Пример Ex17: Узел нагревателя согласно любому предыдущему примеру, при этом каждое из первого кожуха нагревателя, второго кожуха нагревателя и нагревательной камеры содержит канал для потока воздуха, при этом каналы для потока воздуха сообщаются с образованием пути потока воздуха.Example Ex17: A heater assembly according to any preceding example, wherein each of the first heater housing, the second heater housing and the heating chamber comprises an air flow passage, wherein the air flow passages communicate to form an air flow path.
Пример Ex18: Узел нагревателя согласно любому предыдущему примеру, при этом нагревательная камера содержит трубчатую нагревательную камеру.Example Ex18: A heater assembly according to any preceding example, wherein the heating chamber comprises a tubular heating chamber.
Пример Ex19: Узел нагревателя согласно примеру Ex18, при этом диаметр трубчатой нагревательной камеры на каждом конце трубчатой нагревательной камеры больше, чем диаметр трубчатой нагревательной камеры в области между двумя концами трубчатой нагревательной камеры.Example Ex19: A heater assembly according to example Ex18, wherein the diameter of the tubular heating chamber at each end of the tubular heating chamber is larger than the diameter of the tubular heating chamber in the region between the two ends of the tubular heating chamber.
Пример Ex20: Узел нагревателя согласно примеру Ex18 или Ex19, при этом каждый конец трубчатой нагревательной камеры является развальцованным или воронкообразным.Example Ex20: A heater assembly according to example Ex18 or Ex19, wherein each end of the tubular heating chamber is flared or funnel-shaped.
Пример Ex21: Узел нагревателя согласно примеру Ex20, при этом осевая длина развальцованного или воронкообразного конца трубчатой нагревательной камеры составляет от 0,5 процента до 10 процентов общей длины трубчатой нагревательной камеры.Example Ex21: A heater assembly according to example Ex20, wherein the axial length of the flared or funnel-shaped end of the tubular heating chamber is from 0.5 percent to 10 percent of the total length of the tubular heating chamber.
Пример Ex22: Узел нагревателя согласно примеру Ex18 или Ex19, при этом каждый конец трубчатой нагревательной камеры имеет ступенчатый или коленчатый профиль.Example Ex22: A heater assembly according to example Ex18 or Ex19, wherein each end of the tubular heating chamber has a stepped or elbow profile.
Пример Ex23: Узел нагревателя согласно примеру Ex22, при этом осевая длина ступенчатого или коленчатого конца трубчатой нагревательной камеры составляет от 0,5 процента до 10 процентов общей длины трубчатой нагревательной камеры.Example Ex23: A heater assembly according to example Ex22, wherein the axial length of the stepped or elbow end of the tubular heating chamber is from 0.5 percent to 10 percent of the total length of the tubular heating chamber.
Пример Ex24: Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: узел нагревателя согласно любому из предыдущих пунктов; и блок питания для подачи электрического питания на узел нагревателя.Example Ex24: An aerosol generating device comprising: a heater unit according to any one of the preceding claims; and a power supply unit for supplying electrical power to the heater unit.
Пример Ex25: Способ изготовления узла нагревателя для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом способ включает: обеспечение первого кожуха нагревателя, содержащего впускное отверстие для воздуха; обеспечение второго кожуха нагревателя, содержащего выпускное отверстие для аэрозоля; обеспечение нагревательной камеры для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, и расположение нагревательной камеры так, что она находится в сообщении по текучей среде как с впускным отверстием для воздуха, так и с выпускным отверстием для аэрозоля с образованием пути потока воздуха через узел нагревателя; расположение нагревательной камеры между первым и вторым кожухами нагревателя; прикрепление первого и второго кожухов нагревателя друг к другу с помощью крепежного элемента, при этом крепежный элемент выполнен с возможностью прикладывать осевую силу к первому и второму кожухам нагревателя для приведения противоположных в осевом направлении внутренних поверхностей первого и второго кожухов нагревателя в уплотнительное взаимодействие с соответствующими противоположными в осевом направлении концевыми поверхностями нагревательной камеры для герметизации пути потока воздуха.Example Ex25: A method of manufacturing a heater assembly for an aerosol generating device, wherein the method comprises: providing a first heater housing comprising an air inlet; providing a second heater housing comprising an aerosol outlet; providing a heating chamber for heating an aerosol-forming substrate, and arranging the heating chamber so that it is in fluid communication with both the air inlet and the aerosol outlet to form an air flow path through the heater assembly; arranging the heating chamber between first and second heater housings; securing the first and second heater housings to each other using a fastener, wherein the fastener is configured to apply an axial force to the first and second heater housings to bring axially opposite inner surfaces of the first and second heater housings into sealing engagement with corresponding axially opposite end surfaces of the heating chamber to seal the air flow path.
Пример Ex26: Способ согласно примеру Ex25, дополнительно включающий приложение осевой сжимающей силы к первому и второму кожухам нагревателя перед прикреплением первого и второго кожухов нагревателя друг к другу с помощью крепежного элемента.Example Ex26: The method according to example Ex25, further comprising applying an axial compressive force to the first and second heater housings before attaching the first and second heater housings to each other using the fastener.
Примеры теперь будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры чертежей, где:The examples will now be further described with reference to the drawing figures, where:
На фиг. 1 представлен продольный разрез узла нагревателя согласно примеру настоящего изобретения.Fig. 1 shows a longitudinal section of a heater assembly according to an example of the present invention.
На фиг. 2A представлен схематический вид в продольном сечении узла нагревателя по фиг. 1 в несобранном состоянии с нагревательной камерой, расположенной снаружи кожухов нагревателя.Fig. 2A is a schematic view in longitudinal section of the heater assembly of Fig. 1 in an unassembled state with the heating chamber located outside the heater casings.
На фиг. 2B представлен схематический вид в продольном сечении узла нагревателя по фиг. 1 непосредственно перед сборкой с нагревательной камерой, расположенной снаружи кожухов нагревателя.Fig. 2B is a schematic view in longitudinal section of the heater assembly of Fig. 1 immediately prior to assembly with the heating chamber located outside the heater housings.
На фиг. 3A представлено продольное сечение узла нагревателя согласно другому примеру настоящего изобретения.Fig. 3A is a longitudinal sectional view of a heater assembly according to another example of the present invention.
На фиг. 3B представлен увеличенный частичный вид узла нагревателя, расположенный в области, обозначенной D на фиг. 3A.Fig. 3B is an enlarged partial view of the heater assembly located in the area designated D in Fig. 3A.
На фиг. 4A и 4B представлены изображения сбоку двух представленных в качестве примера нагревательных камер для применения в узле нагревателя согласно настоящему изобретению.Fig. 4A and 4B are side views of two exemplary heating chambers for use in a heater assembly according to the present invention.
На фиг. 5A-5C представлены схематические частичные изображения в разрезе известных трубчатых нагревательных камер, на которых показаны проблемы, которые могут возникнуть из-за допустимых технологических отклонений в результате запрессовки нагревательных камер в кожух нагревателя.Figs. 5A-5C are schematic partial cross-sectional views of known tubular heating chambers showing problems that may arise due to process tolerances resulting from pressing the heating chambers into the heater housing.
На фиг. 6 представлено схематическое изображение в разрезе, показывающее внутреннюю часть устройства, генерирующего аэрозоль, согласно примеру настоящего изобретения и изделие, генерирующее аэрозоль, размещенное внутри устройства, генерирующего аэрозоль.Fig. 6 is a schematic sectional view showing the inside of an aerosol generating device according to an example of the present invention and an aerosol generating article disposed inside the aerosol generating device.
На фиг. 1 показано продольное сечение узла 1 нагревателя, содержащего первый кожух 2 нагревателя, второй кожух 4 нагревателя и нагревательную камеру 6 для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Первый 2 кожух нагревателя содержит по существу плоскую опорную секцию 2a и первую трубчатую секцию 2b. Опорная секция 2a первого кожуха 2 нагревателя имеет внутреннюю поверхность 2c, которая обращена ко второму кожуху 4 нагревателя. Впускное отверстие для воздуха (не показано) расположено на дальнем конце первой трубчатой секции 2b, при этом первая трубчатая секция 2b проходит в дистальном направлении от опорной секции 2a в направлении, параллельном продольной оси X-X узла 1 нагревателя. Fig. 1 shows a longitudinal section of a heater unit 1 comprising a first heater housing 2, a second heater housing 4 and a heating chamber 6 for heating an aerosol-forming substrate. The first heater housing 2 comprises a substantially flat support section 2a and a first tubular section 2b. The support section 2a of the first heater housing 2 has an inner surface 2c which faces the second heater housing 4. An air inlet (not shown) is located at the distal end of the first tubular section 2b, wherein the first tubular section 2b extends in a distal direction from the support section 2a in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heater unit 1.
Второй кожух 4 нагревателя содержит полую секцию 4a оболочки и вторую трубчатую секцию 4b. Полая секция 4a оболочки имеет внутреннюю полость 4c, которая окружает нагревательную камеру 6 и является открытой на своем дальнем конце, чтобы позволять размещение нагревательной камеры внутри внутренней полости 4c. Внутренняя полость 4c полой секции 4а оболочки закрыта на своем дальнем конце внутренней поверхностью 2c опорной секции 2a первого кожуха 2 нагревателя. Выпускное отверстие 10 для аэрозоля расположено на ближнем конце второй трубчатой секции 4b, при этом вторая трубчатая секция 4b проходит в проксимальном направлении от полой секции 4a оболочки в направлении, параллельном продольной оси X-X узла 1 нагревателя. Выпускное отверстие 10 для аэрозоля определено отверстием 12, которое выполнено с возможностью приема изделия, генерирующего аэрозоль, (не показано). Аэрозоль выходит из отверстия 10 через изделие, генерирующее аэрозоль, размещенное в нагревательной камере 6. The second heater housing 4 comprises a hollow section 4a of the shell and a second tubular section 4b. The hollow section 4a of the shell has an internal cavity 4c which surrounds the heating chamber 6 and is open at its distal end to allow the heating chamber to be placed inside the internal cavity 4c. The internal cavity 4c of the hollow section 4a of the shell is closed at its distal end by the internal surface 2c of the support section 2a of the first heater housing 2. The outlet opening 10 for the aerosol is located at the near end of the second tubular section 4b, wherein the second tubular section 4b extends in the proximal direction from the hollow section 4a of the shell in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heater assembly 1. The outlet opening 10 for the aerosol is defined by an opening 12 which is configured to receive an article generating an aerosol (not shown). The aerosol exits from the opening 10 through the aerosol generating article placed in the heating chamber 6.
Нагревательная камера 6 содержит трубчатую нагревательную камеру, выполненную из трубки из нержавеющей стали. Нагревательный элемент 8 расположен вокруг внешней поверхности нагревательной камеры для нагревания нагревательной камеры 6, которая, в свою очередь, нагревает субстрат, образующий аэрозоль (не показан), размещенный внутри внутреннего пространства трубчатой нагревательной камеры 6. Нагревательный элемент содержит теплостойкую гибкую полиимидную пленку, содержащую электрически резистивные нагревательные дорожки (не показаны), образованные в петлеобразном узоре на пленке. Резистивные нагревательные дорожки соединены с электрическим блоком питания (не показан) и вырабатывают тепло, когда электрический ток пропускается через них. Нагревательный элемент расположен по существу по всей длине трубчатой нагревательной камеры 6 для нагревания по существу всей длины трубчатой нагревательной камеры 6.The heating chamber 6 comprises a tubular heating chamber made of a stainless steel tube. The heating element 8 is arranged around the outer surface of the heating chamber for heating the heating chamber 6, which in turn heats an aerosol-forming substrate (not shown) located inside the inner space of the tubular heating chamber 6. The heating element comprises a heat-resistant flexible polyimide film containing electrically resistive heating tracks (not shown) formed in a loop-shaped pattern on the film. The resistive heating tracks are connected to an electric power supply (not shown) and generate heat when an electric current is passed through them. The heating element is arranged along substantially the entire length of the tubular heating chamber 6 for heating substantially the entire length of the tubular heating chamber 6.
Нагревательная камера 6 опирается на опорную секцию 2a первого кожуха 2 нагревателя. Дальний или первый конец 6a нагревательной камеры 6 запрессован внутри первого углубления 14, выполненного во второй стороне 2c первого кожуха 2 нагревателя. Внутренняя окружная кромка углубления 14 имеет наклон или скос 16 для размещения нагревательной камеры 6 в углублении 14 и правильного выравнивания нагревательной камеры 6 относительно продольной оси X-X узла 1 нагревателя. Ближний или второй конец 6b нагревательной камеры 6 запрессован внутри второго углубления 18, образованного на внутренней поверхности внутренней полости 4c второго кожуха 4 нагревателя. Внутренняя окружная кромка углубления 18 имеет наклон или скос 20 для размещения нагревательной камеры 6 в углублении 18 и правильного выравнивания нагревательной камеры 6 относительно продольной оси X-X узла 1 нагревателя. Второе углубление 18 расположено противоположно в осевом направлении относительно первого углубления 14 в направлении, параллельном продольной оси X-X узла 1 нагревателя. The heating chamber 6 rests on the support section 2a of the first heater casing 2. The far or first end 6a of the heating chamber 6 is pressed inside the first recess 14 formed in the second side 2c of the first heater casing 2. The inner circumferential edge of the recess 14 has an inclination or bevel 16 for placing the heating chamber 6 in the recess 14 and for the correct alignment of the heating chamber 6 relative to the longitudinal axis X-X of the heater unit 1. The near or second end 6b of the heating chamber 6 is pressed inside the second recess 18 formed on the inner surface of the internal cavity 4c of the second heater casing 4. The inner circumferential edge of the recess 18 has an inclination or bevel 20 for placing the heating chamber 6 in the recess 18 and for the correct alignment of the heating chamber 6 relative to the longitudinal axis X-X of the heater unit 1. The second recess 18 is located opposite in the axial direction relative to the first recess 14 in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heater unit 1.
Первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя прикреплены друг к другу и охватывают нагревательную камеру 6. Дальний конец второго кожуха 4 нагревателя имеет два выступа или соединительных элемента 22, расположенных диаметрально противоположно друг другу на внешней поверхности второго кожуха 4 нагревателя. Каждый выступ 22 имеет отверстие 24 для размещения винта 26. Два выступа или соединительных элемента 28 расположены на ближнем конце первого кожуха 2 нагревателя в соответствующих выступам 22 местах. Каждый из выступов 28 имеет отверстие 30 для размещения винта 26. Для крепления первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя ближний конец первого кожуха 2 вводится во взаимодействие с дальним концом второго кожуха 4, а винт 26 вставляется через отверстия 24 и 30 для фиксации первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя во взаимодействии. Таким образом, винт 26 действует как крепежный элемент, удерживающий первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя во взаимодействии друг с другом.The first 2 and second 4 heater casings are attached to each other and cover the heating chamber 6. The far end of the second heater casing 4 has two projections or connecting elements 22 located diametrically opposite to each other on the outer surface of the second heater casing 4. Each projection 22 has an opening 24 for accommodating a screw 26. Two projections or connecting elements 28 are located on the near end of the first heater casing 2 in places corresponding to the projections 22. Each of the projections 28 has an opening 30 for accommodating a screw 26. To secure the first 2 and second 4 heater casings, the near end of the first casing 2 is brought into interaction with the far end of the second casing 4, and the screw 26 is inserted through the openings 24 and 30 for fixing the first 2 and second 4 heater casings in interaction. Thus, screw 26 acts as a fastening element holding the first 2 and second 4 heater casings in interaction with each other.
Боковая стенка внутренней полости 4c второго 4 кожуха нагревателя радиально удалена от нагревательной камеры 6 для образования полого воздушного зазора 13 вокруг нагревательной камеры 6. Полый воздушный зазор 13 помогает обеспечить теплоизоляцию нагревательной камере 6, что помогает уменьшить тепловые потери от нагревательной камеры 6 и также помогает уменьшить теплопередачу наружу узла 1 нагревателя и устройства, генерирующего аэрозоль.The side wall of the inner cavity 4c of the second 4 heater casing is radially removed from the heating chamber 6 to form a hollow air gap 13 around the heating chamber 6. The hollow air gap 13 helps to provide thermal insulation for the heating chamber 6, which helps to reduce heat loss from the heating chamber 6 and also helps to reduce heat transfer to the outside of the heater assembly 1 and the aerosol generating device.
Первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя выполнены из полиэфирэфиркетона (PEEK) ввиду его предпочтительных теплоизоляционных и механических свойств. PEEK имеет более низкую теплопроводность, чем трубчатая нагревательная камера 6 из нержавеющей стали, что позволяет снизить передачу или потери тепла через первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя. Это также позволяет поддерживать температуру внешней поверхности узла 1 нагревателя на более низком уровне, чем температура внешней поверхности нагревательной камеры 6. Кроме того, это помогает удерживать тепло внутри нагревательной камеры для улучшения генерации аэрозоля. The first 2 and second 4 heater housings are made of polyetheretherketone (PEEK) due to its preferable thermal insulation and mechanical properties. PEEK has a lower thermal conductivity than the tubular heating chamber 6 made of stainless steel, which helps reduce heat transfer or loss through the first 2 and second 4 heater housings. This also helps maintain the temperature of the outer surface of the heater assembly 1 at a lower level than the temperature of the outer surface of the heating chamber 6. In addition, this helps retain heat inside the heating chamber to improve aerosol generation.
Другим преимуществом PEEK является то, что его модуль упругости или модуль Юнга меньше, чем у нержавеющей стали. Модуль упругости PEEK обычно находится в диапазоне от 3,7 до 3,95 гигапаскаль, тогда как модуль упругости нержавеющей стали находится в диапазоне от 190 до 203 гигапаскаль, хотя эти значения могут варьироваться в зависимости от конкретного состава каждого материала. Эти значения означают, что при приложении силы к узлу нагревателя 1 первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя будут упруго деформироваться в большей степени, чем нагревательная камера 6, поскольку нагревательная камера жестче первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя. Было установлено, что такая преимущественная упругая деформация является неожиданно преимущественной для узлов нагревателей согласно настоящему изобретению, как это более подробно рассмотрено ниже.Another advantage of PEEK is that its modulus of elasticity or Young's modulus is lower than that of stainless steel. The modulus of elasticity of PEEK is typically in the range of 3.7 to 3.95 gigapascals, while the modulus of elasticity of stainless steel is in the range of 190 to 203 gigapascals, although these values may vary depending on the specific composition of each material. These values mean that when a force is applied to the heater assembly 1, the first 2 and second 4 heater housings will elastically deform to a greater extent than the heating chamber 6, since the heating chamber is stiffer than the first 2 and second 4 heater housings. It has been found that such an advantageous elastic deformation is unexpectedly advantageous for heater assemblies according to the present invention, as discussed in more detail below.
Трубчатая нагревательная камера 6 расположена между первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя. Трубчатая нагревательная камера 6 имеет длину, которая немного больше (на 0,5-8,5 процента), чем длина внутренней полости 4c во втором кожухе 4 нагревателя (включая глубину второго углубления 16 во втором кожухе 4 нагревателя и глубину первого углубления 14 в первом кожухе 2 нагревателя). Разница в длине между нагревательной камерой 6 и внутренней полостью 4c не видна в собранном состоянии, как показано на фиг. 1, но эта разница в длине показана и более подробно рассмотрена ниже в связи с фиг. 2A и 2B. Когда первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя прикреплены друг к другу вокруг нагревательной камеры 6, несколько более длинная и жесткая нагревательная камера 6 вызывает упругую деформацию первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя, когда их соответствующие концы приводятся во взаимодействие. Первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя удерживаются в упруго-деформированном состоянии винтами 26, удерживающими первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя во взаимодействии друг с другом. Винты 26 прикладывают осевую силу (обозначена стрелками A на фиг. 1) к первому 2 и второму 4 кожухам нагревателя в направлении, параллельном продольной оси X-X узла 1 нагревателя. Под действием осевой силы внутренние поверхности первого 14 и второго 16 углублений входят в уплотнительное взаимодействие с концевыми поверхностями соответствующих первого 6a и второго 6b концов нагревательной камеры 6. Уплотнительное взаимодействие происходит под действием сжимающей силы (обозначена стрелками В на фиг. 1), возникающей на границе раздела между нагревательной камерой 6 и первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя под действием осевой силы, создаваемой винтами 26. Локальная пластическая деформация первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя происходит в области границы раздела между нагревательной камерой 6 и первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя (т. е. в области между стрелками B на фиг. 1), что способствует достижению уплотнения.The tubular heating chamber 6 is located between the first 2 and second 4 heater housings. The tubular heating chamber 6 has a length that is slightly longer (by 0.5-8.5 percent) than the length of the internal cavity 4c in the second heater housing 4 (including the depth of the second recess 16 in the second heater housing 4 and the depth of the first recess 14 in the first heater housing 2). The difference in length between the heating chamber 6 and the internal cavity 4c is not visible in the assembled state, as shown in Fig. 1, but this difference in length is shown and discussed in more detail below in connection with Figs. 2A and 2B. When the first 2 and second 4 heater housings are attached to each other around the heating chamber 6, the somewhat longer and more rigid heating chamber 6 causes an elastic deformation of the first 2 and second 4 heater housings when their corresponding ends are brought into interaction. The first 2 and second 4 heater casings are held in an elastically deformed state by screws 26, which hold the first 2 and second 4 heater casings in interaction with each other. The screws 26 apply an axial force (designated by arrows A in Fig. 1) to the first 2 and second 4 heater casings in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heater unit 1. Under the action of the axial force, the inner surfaces of the first 14 and second 16 recesses enter into a sealing interaction with the end surfaces of the corresponding first 6a and second 6b ends of the heating chamber 6. The sealing interaction occurs under the action of the compressive force (indicated by arrows B in Fig. 1), arising at the interface between the heating chamber 6 and the first 2 and second 4 heater casings under the action of the axial force created by the screws 26. Local plastic deformation of the first 2 and second 4 heater casings occurs in the region of the interface between the heating chamber 6 and the first 2 and second 4 heater casings (i.e., in the region between the arrows B in Fig. 1), which contributes to achieving a seal.
Как упоминалось выше, винты 26 расположены диаметрально противоположно друг другу в соответствующих выступах 22, 28 на внешних поверхностях первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя. Такое симметричное расположение винтов относительно продольной оси X-X узла 1 нагревателя позволяет создать постоянное давление между концевыми поверхностями первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя, которые контактируют друг с другом по всей окружности первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя. В результате этого постоянное давление, постоянное герметизирующее давление, создается между контактными поверхностями нагревательной камеры 6 и первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя по всей окружности трубчатой нагревательной камеры 6.As mentioned above, screws 26 are located diametrically opposite to each other in corresponding projections 22, 28 on the outer surfaces of the first 2 and second 4 heater casings. Such symmetrical arrangement of screws relative to the longitudinal axis X-X of the heater unit 1 makes it possible to create a constant pressure between the end surfaces of the first 2 and second 4 heater casings, which contact each other along the entire circumference of the first 2 and second 4 heater casings. As a result of this, a constant pressure, a constant sealing pressure, is created between the contact surfaces of the heating chamber 6 and the first 2 and second 4 heater casings along the entire circumference of the tubular heating chamber 6.
Трубчатая нагревательная камера 6 имеет канал 32 для потока воздуха, определяемый внутренним пространством трубчатой нагревательной камеры 6, при этом канал 32 для потока воздуха проходит в осевом направлении вдоль длины нагревательной камеры 6 в направлении, параллельном продольной оси X-X узла 1 нагревателя. Кроме того, первая трубчатая секция 2b первого кожуха 2 нагревателя содержит канал 34 для потока воздуха, и вторая трубчатая секция 4b второго кожуха 4 нагревателя содержит канал 36 для потока воздуха. Каналы 34, 32 и 36 для потока воздуха первой трубчатой секции 2b, трубчатая нагревательная камера 6 и вторая трубчатая секция 4b соответственно находятся в сообщении по текучей среде друг с другом с образованием пути 38 потока воздуха через узел нагревателя 1 между впускным отверстием для воздуха (не показано) и выпускным отверстием 10 для аэрозоля. Нагревательная камера 6 поэтому находится в сообщении по текучей среде как с впускным отверстием для воздуха, так и с выпускным отверстием 10 для аэрозоля. The tubular heating chamber 6 has an air flow channel 32 defined by the internal space of the tubular heating chamber 6, wherein the air flow channel 32 extends in the axial direction along the length of the heating chamber 6 in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heater unit 1. In addition, the first tubular section 2b of the first heater casing 2 contains an air flow channel 34, and the second tubular section 4b of the second heater casing 4 contains an air flow channel 36. The air flow channels 34, 32 and 36 of the first tubular section 2b, the tubular heating chamber 6 and the second tubular section 4b are respectively in fluid communication with each other to form an air flow path 38 through the heater unit 1 between the air inlet (not shown) and the aerosol outlet 10. The heating chamber 6 is therefore in fluid communication with both the air inlet and the aerosol outlet 10.
Нагревательная камера 6 выровнена в осевом направлении с первой 2b и второй 4b трубчатыми секциями первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя соответственно. Поэтому, осевая сила (обозначенная стрелками A на фиг. 1), прикладываемая винтами 26, способствует приведению нагревательной камеры 6 и корпусов первого 2 и второго 4 нагревателей в уплотнительное взаимодействие друг с другом для герметизации пути 38 потока воздуха и снижения вероятности утечки аэрозоля из пути 38 потока воздуха в местах пересечения между нагревательной камерой 6 и первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя. Такое уплотнительное взаимодействие достигается в результате упругой деформации первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя без использования полимерных уплотнений. Таким образом, данная схема позволяет снизить вероятность выделения нежелательных побочных продуктов.The heating chamber 6 is aligned in the axial direction with the first 2b and second 4b tubular sections of the first 2 and second 4 heater casings, respectively. Therefore, the axial force (indicated by arrows A in Fig. 1) applied by screws 26 helps to bring the heating chamber 6 and the housings of the first 2 and second 4 heaters into a sealing interaction with each other to seal the air flow path 38 and reduce the likelihood of aerosol leakage from the air flow path 38 at the intersections between the heating chamber 6 and the first 2 and second 4 heater casings. Such a sealing interaction is achieved as a result of elastic deformation of the first 2 and second 4 heater casings without using polymer seals. Thus, this scheme makes it possible to reduce the likelihood of the release of undesirable by-products.
Первый кожух 2 нагревателя имеет ступеньку или упор 39, образованный на внутренней поверхности первой трубчатой секции 2b внутри ее канала 34 для потока воздуха. Упор 39 расположен для зацепления с дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль (не показано), для предотвращения перемещения дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль, за пределы упора 28 и для точного размещения субстрата, образующего аэрозоль, обеспеченного внутри изделия, генерирующего аэрозоль, внутри нагревательной камеры 6.The first heater casing 2 has a step or stop 39 formed on the inner surface of the first tubular section 2b inside its air flow channel 34. The stop 39 is arranged to engage with the distal end of the aerosol-generating article (not shown) to prevent the distal end of the aerosol-generating article from moving beyond the stop 28 and to accurately position the aerosol-forming substrate provided inside the aerosol-generating article inside the heating chamber 6.
На фиг. 2A показан схематический вид в продольном сечении узла 1 нагревателя по фиг. 1 в несобранном состоянии. Для ясности трубчатая нагревательная камера 6 показана снаружи первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя. Первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя показаны так, чтобы дальний конец 4d второго кожуха нагревателя касался ближнего конца 2d первого кожуха нагревателя 2, но без какой-либо упругой деформации первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя. Осевая длина lh трубчатой нагревательной камеры 6 больше, чем осевая длина lc внутренней полости 4c на величину разницы длин ld. В данном примере длина lc внутренней полости 4c включает глубину углублений 14 и 18, образованных в первом 2 и втором 4 кожухах нагревателя, и измеряется от верхней или ближней плоской внутренней поверхности углубления 18 во втором кожухе нагревателя 4 до нижней или дальней плоской внутренней поверхности углубления 14 в первом кожухе нагревателя 2. Внутренние поверхности углублений 14 и 18 являются частью внутренней поверхности первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя соответственно. Fig. 2A shows a schematic view in longitudinal section of the heater unit 1 of Fig. 1 in an unassembled state. For clarity, the tubular heating chamber 6 is shown outside the first 2 and second 4 heater casings. The first 2 and second 4 heater casings are shown so that the distal end 4d of the second heater casing touches the near end 2d of the first heater casing 2, but without any elastic deformation of the first 2 and second 4 heater casings. The axial length l h of the tubular heating chamber 6 is greater than the axial length l c of the internal cavity 4c by the amount of the difference in lengths l d . In this example, the length l c of the internal cavity 4c includes the depth of the recesses 14 and 18 formed in the first 2 and second 4 heater casings, and is measured from the upper or near flat internal surface of the recess 18 in the second heater casing 4 to the lower or far flat internal surface of the recess 14 in the first heater casing 2. The internal surfaces of the recesses 14 and 18 are part of the internal surface of the first 2 and second 4 heater casings, respectively.
Следует понимать, что в некоторых примерах узлов нагревателей можно не использовать углубления для размещения нагревательной камеры 6, а просто полагаться на осевую силу, прилагаемую винтами 26 на фиг. 1 для удержания нагревательной камеры на месте. При таком расположении длина lc внутренней полости будет просто длиной внутренней полости 4c второго 4 кожуха нагревателя, то есть осевой длиной от дальнего конца 4d второго кожуха нагревателя до внутренней поверхности верхней или ближней концевой стенки 4e второго кожуха нагревателя.It should be understood that in some examples of heater assemblies it is possible not to use recesses for accommodating the heating chamber 6, but simply rely on the axial force applied by the screws 26 in Fig. 1 to hold the heating chamber in place. With such an arrangement, the length l c of the inner cavity will simply be the length of the inner cavity 4c of the second 4 heater casing, that is, the axial length from the far end 4d of the second heater casing to the inner surface of the upper or near end wall 4e of the second heater casing.
На фиг. 2B показан схематический вид в продольном сечении узла 1 нагревателя по фиг. 1 непосредственно перед сборкой. Нагревательная камера 6 расположена внутри внутренней полости 4c второго кожуха нагревателя и находится в осевом направлении между первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя. Из-за разницы в длине ld между трубчатой нагревательной камерой 6 и внутренней полостью 4c, дальний конец 4d второго 4 кожуха нагревателя отстоит от ближнего конца 2d первого кожуха 2 на расстояние ld.Fig. 2B shows a schematic view in longitudinal section of the heater unit 1 of Fig. 1 immediately before assembly. The heating chamber 6 is located inside the inner cavity 4c of the second heater casing and is located in the axial direction between the first 2 and second 4 heater casings. Due to the difference in length l d between the tubular heating chamber 6 and the inner cavity 4c, the far end 4d of the second 4 heater casing is spaced from the near end 2d of the first casing 2 by a distance l d .
Для того чтобы собрать нагреватель 1 в сборе, к нагревателю 1 в сборе прикладывается сжимающая сила (обозначена стрелками C на фиг. 2B), равная приблизительно 200 ньютонам. Под действием сжимающей силы C дальний конец 4d второго кожуха нагревателя входит во взаимодействие с ближним концом 2d первого кожуха нагревателя 2 и закрывает пространство или зазор между первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя. Более длинная и жесткая нагревательная камера 6 вызывает упругую деформацию первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя, как описано выше. Винты 26 вставляются в отверстия 24, 30, образованные в выступах 22, 28 при приложении сжимающей силы C и затягиваются для удержания первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя во взаимодействии. Затем сжимающая сила C снимается. Винты 26 поддерживают упругую деформацию в первом 2 и втором 4 кожухах нагревателя после снятия сжимающей силы C. В результате винты 26 прикладывают осевую силу к первому 2 и второму 4 кожухам нагревателя, как описано выше, чтобы удерживать первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя в уплотнительном взаимодействии с трубчатой нагревательной камерой 6.In order to assemble the heater 1, a compressive force (indicated by arrows C in Fig. 2B) equal to approximately 200 Newtons is applied to the heater 1 as a whole. Under the action of the compressive force C, the distant end 4d of the second heater casing comes into interaction with the near end 2d of the first heater casing 2 and closes the space or gap between the first 2 and second 4 heater casings. The longer and more rigid heating chamber 6 causes an elastic deformation of the first 2 and second 4 heater casings, as described above. The screws 26 are inserted into the holes 24, 30 formed in the projections 22, 28 when the compressive force C is applied and are tightened to hold the first 2 and second 4 heater casings in interaction. Then the compressive force C is removed. The screws 26 maintain elastic deformation in the first 2 and second 4 heater casings after the compressive force C is removed. As a result, the screws 26 apply an axial force to the first 2 and second 4 heater casings, as described above, to hold the first 2 and second 4 heater casings in sealing engagement with the tubular heating chamber 6.
Следует отметить, что фиг. 2A и 2B являются схематическими и представлены без соблюдения масштаба. Для обеспечения ясности фигуры были упрощены путем опускания некоторых деталей и изменения или увеличения размера признаков. It should be noted that Fig. 2A and 2B are schematic and not drawn to scale. For clarity, the figures have been simplified by omitting some details and changing or increasing the size of features.
На фиг. 3A представлено продольное сечение узла 1 нагревателя согласно другому примеру настоящего изобретения. Конструкция узла 1 нагревателя на фиг. 3А идентична конструкции на фиг. 1, за исключением того, что первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя крепятся друг к другу с помощью защелкивающегося разъема 40 вместо винта 26 и выступов 22, 28 на фиг. 1. Fig. 3A shows a longitudinal section of a heater assembly 1 according to another example of the present invention. The structure of the heater assembly 1 in Fig. 3A is identical to the structure in Fig. 1, except that the first 2 and second 4 heater housings are fastened to each other using a snap-in connector 40 instead of a screw 26 and projections 22, 28 in Fig. 1.
Как и винты 26 на фиг. 1, защелкивающиеся разъемы 40 удерживают первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя в упруго деформированном состоянии и удерживают первый 2 и второй 4 кожухи нагревателя во взаимодействии друг с другом. Защелкивающиеся разъемы 40 прикладывают осевую силу к первому 2 и второму 4 кожухам нагревателя в направлении, параллельном продольной оси X-X узла 1 нагревателя. Осевая сила противодействует упругой деформации первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя, которая в противном случае привела бы к выходу первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя из взаимодействия. Под действием осевой силы внутренние поверхности первого 14 и второго 16 углублений входят в уплотнительное взаимодействие с концевыми поверхностями соответствующих первого 6a и второго 6b концов нагревательной камеры 6, тем самым герметизируя путь 38 потока воздуха. Уплотнительное взаимодействие происходит под действием сжимающей силы (обозначена стрелками В на фиг. 3A), возникающей на границе раздела между нагревательной камерой 6 и первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя под действием осевой силы, прикладываемой защелкивающимися разъемами 40. Локальная пластическая деформация первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя происходит в области границы раздела между нагревательной камерой 6 и первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя (т. е. в области между стрелками B на фиг. 3A), что способствует достижению уплотнения.Like the screws 26 in Fig. 1, the snap-on connectors 40 hold the first 2 and second 4 heater casings in an elastically deformed state and hold the first 2 and second 4 heater casings in interaction with each other. The snap-on connectors 40 apply an axial force to the first 2 and second 4 heater casings in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heater assembly 1. The axial force counteracts the elastic deformation of the first 2 and second 4 heater casings, which would otherwise lead to the first 2 and second 4 heater casings coming out of interaction. Under the action of the axial force, the inner surfaces of the first 14 and second 16 recesses enter into a sealing interaction with the end surfaces of the corresponding first 6a and second 6b ends of the heating chamber 6, thereby sealing the air flow path 38. The sealing interaction occurs under the action of a compressive force (indicated by arrows B in Fig. 3A) arising at the interface between the heating chamber 6 and the first 2 and second 4 heater casings under the action of an axial force applied by the snap-in connectors 40. Local plastic deformation of the first 2 and second 4 heater casings occurs in the region of the interface between the heating chamber 6 and the first 2 and second 4 heater casings (i.e., in the region between arrows B in Fig. 3A), which helps to achieve sealing.
Как и винты 26 на фиг. 1, защелкивающиеся разъемы 40 расположены диаметрально противоположно друг другу на внешних поверхностях первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя. Такое симметричное расположение защелкивающихся разъемов относительно продольной оси X-X узла 1 нагревателя позволяет создать постоянное давление между концевыми поверхностями первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя, которые контактируют друг с другом по всей окружности первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя. В результате этого постоянное давление, постоянное герметизирующее давление, создается между контактными поверхностями нагревательной камеры 6 и первым 2 и вторым 4 кожухами нагревателя по всей окружности трубчатой нагревательной камеры 6.As well as the screws 26 in Fig. 1, the snap-on connectors 40 are arranged diametrically opposite to each other on the outer surfaces of the first 2 and second 4 heater casings. Such a symmetrical arrangement of the snap-on connectors relative to the longitudinal axis X-X of the heater unit 1 makes it possible to create a constant pressure between the end surfaces of the first 2 and second 4 heater casings, which are in contact with each other along the entire circumference of the first 2 and second 4 heater casings. As a result of this, a constant pressure, a constant sealing pressure, is created between the contact surfaces of the heating chamber 6 and the first 2 and second 4 heater casings along the entire circumference of the tubular heating chamber 6.
На фиг. 3В представлен увеличенный вид одного из защелкивающихся разъемов 40 узла 1 нагревателя, находящегося в прямоугольнике, обозначенном D на фиг. 3А. Защелкивающийся разъем 40 содержит консоль 42 и защелку 44. Защелка 44 расположена на ближнем конце консоли 42. Консоль 44 и защелка 44 составляют единое целое с первым кожухом 2 нагревателя на кромке ближней стороны первого кожуха 2 нагревателя. Защелкивающийся разъем 40 дополнительно содержит паз 46, образованный на внутренней поверхности второго кожуха 4 нагревателя рядом с дальним концом второго кожуха 4 нагревателя. Паз 46 выполнен с возможностью приема защелки 44. Защелка 44 имеет наклонный передний край, а консоль 42 способна упруго деформироваться, чтобы позволить защелке пройти во внутреннюю полость второго кожуха 4 нагревателя и в паз 46. Защелка 44 имеет квадратную заднюю кромку, которая препятствует извлечению защелки 44 из паза 46 после того, как защелка 44 окажется в пазу 46.Fig. 3B shows an enlarged view of one of the snap-on connectors 40 of the heater assembly 1 located in the rectangle designated D in Fig. 3A. The snap-on connector 40 comprises a console 42 and a latch 44. The latch 44 is located at the near end of the console 42. The console 44 and the latch 44 form a single unit with the first heater housing 2 at the edge of the near side of the first heater housing 2. The snap-on connector 40 further comprises a groove 46 formed on the inner surface of the second heater housing 4 near the far end of the second heater housing 4. The groove 46 is designed to receive the latch 44. The latch 44 has an inclined front edge, and the console 42 is capable of elastically deforming to allow the latch to pass into the internal cavity of the second casing 4 of the heater and into the groove 46. The latch 44 has a square rear edge, which prevents the latch 44 from being removed from the groove 46 after the latch 44 is in the groove 46.
Как видно из фиг. 3А, защелкивающийся разъем 40 уменьшает габариты узла нагревателя 1, так как отпадает необходимость в использовании винтов и выступов, показанных на фиг. 1. Защелкивающиеся разъемы также помогают добиться сбалансированного выравнивания компонентов узла нагревателя, поскольку к каждому из них прикладывается одинаковая осевая сила. Кроме того, они позволяют упростить производство за счет того, что для крепления первого 2 и второго 4 кожухов нагревателя требуется только одна операция запрессовки, а также уменьшить количество частей, необходимых для прикрепления.As can be seen from Fig. 3A, the snap-on connector 40 reduces the dimensions of the heater assembly 1, since there is no need to use the screws and protrusions shown in Fig. 1. Snap-on connectors also help to achieve a balanced alignment of the components of the heater assembly, since the same axial force is applied to each of them. In addition, they allow for simplification of production due to the fact that only one pressing operation is required to attach the first 2 and second 4 heater housings, and also reduce the number of parts required for attachment.
На фиг. 4A и 4B представлены изображения сбоку двух представленных в качестве примера нагревательных камер для применения в узле нагревателя согласно настоящему изобретению. Со ссылкой на фиг. 4A показана первая представленная в качестве примера нагревательная камера 6A. Нагревательная камера 6A содержит трубу из нержавеющей стали, имеющую круглое поперечное сечение. Полое внутреннее пространство внутри трубчатой нагревательной камеры 6A имеет внутренний диаметр, по существу соответствующий внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль, так что трубчатая нагревательная камера 6A может принимать изделие, генерирующее аэрозоль, (не показано) внутри внутреннего пространства. Часть 7a нагревательной камеры 6A на каждом конце нагревательной камеры 6A развальцована наружу с получением воронкообразной формы на каждом конце нагревательной камеры 6A. Каждая из развальцованных частей 7a имеет длину l1, и процент от общей длины l нагревательной камеры 6A, который составляет каждая длина l1 развальцованных частей, может быть в диапазоне от 1 до 5 процентов. Каждая из развальцованных концевых частей 7a нагревательной камеры 6A образует угол приблизительно 45 градусов с продольной осью нагревательной камеры 6A. Ввиду развальцованных концевых частей 7a внешний диаметр D на двух концах нагревательной камеры 6A больше, чем внешний диаметр d нагревательной камеры 6A между двумя развальцованными концевыми частями 7a.Fig. 4A and 4B are side views of two exemplary heating chambers for use in a heater assembly according to the present invention. Referring to Fig. 4A, a first exemplary heating chamber 6A is shown. The heating chamber 6A comprises a stainless steel pipe having a circular cross-section. A hollow internal space within the tubular heating chamber 6A has an internal diameter substantially corresponding to the external diameter of an aerosol-generating article, so that the tubular heating chamber 6A can receive an aerosol-generating article (not shown) within the internal space. A portion 7a of the heating chamber 6A at each end of the heating chamber 6A is flared outward to form a funnel shape at each end of the heating chamber 6A. Each of the flared portions 7a has a length l 1 , and the percentage of the total length l of the heating chamber 6A, which each length l 1 of the flared portions constitutes, can be in the range from 1 to 5 percent. Each of the flared end portions 7a of the heating chamber 6A forms an angle of approximately 45 degrees with the longitudinal axis of the heating chamber 6A. Due to the flared end portions 7a, the outer diameter D at the two ends of the heating chamber 6A is larger than the outer diameter d of the heating chamber 6A between the two flared end portions 7a.
Часть 9a нагревательной камеры 6A между двумя развальцованными концевыми частями 7a имеет прямые стороны, которые параллельны продольной оси нагревательной камеры 6A. Прямая часть 9a нагревательной камеры 6A имеет длину l2, которая по существу соответствует длине субстрата, образующего аэрозоль, обеспеченного в изделии, генерирующем аэрозоль, выполненном с возможностью быть размещенным внутри нагревательной камеры 6A. По существу вся длина l2 прямой части 9a нагревательной камеры 6A окружена гибким нагревательным элементом (не показан, но описан выше со ссылкой на фиг. 1). Развальцованные части 7a нагревательной камеры 6A не окружены нагревательным элементом и служат разделителями между концами нагревательного элемента и компонентами, которые удерживают нагревательную камеру 6A, то есть первый и второй кожухи нагревателя, и помогают предотвратить прямой контакт между этими компонентами и нагревательным элементом.The portion 9a of the heating chamber 6A between the two flared end portions 7a has straight sides which are parallel to the longitudinal axis of the heating chamber 6A. The straight portion 9a of the heating chamber 6A has a length l 2 which substantially corresponds to the length of the aerosol-forming substrate provided in the aerosol-generating article configured to be placed inside the heating chamber 6A. Substantially the entire length l 2 of the straight portion 9a of the heating chamber 6A is surrounded by a flexible heating element (not shown, but described above with reference to Fig. 1). The flared portions 7a of the heating chamber 6A are not surrounded by a heating element and serve as separators between the ends of the heating element and the components which support the heating chamber 6A, i.e. the first and second heater housings, and help to prevent direct contact between these components and the heating element.
Со ссылкой на фиг. 4B показана вторая представленная в качестве примера нагревательная камера 6B. Нагревательная камера 6B имеет по существу такую же конструкцию, что и нагревательная камера 6A на фиг. 4A, с тем исключением, что вместо развальцованных концевых частей нагревательная камера 6B имеет ступенчатые или коленчатые концевые части 7b. То есть часть 7b нагревательной камеры 6B на каждом конце нагревательной камеры 6B является ступенчатой или коленчатой в направлении радиально наружу с образованием ступени на каждом конце нагревательной камеры 6B. Каждая из ступенчатых частей 7b имеет длину l1, и процент от общей длины l нагревательной камеры 6B, который составляет каждая длина l1 ступенчатых частей, может быть в диапазоне от 1 до 5 процентов. Ввиду ступенчатых концевых частей 7b внешний диаметр D на двух концах нагревательной камеры 6B больше, чем внешний диаметр d нагревательной камеры 6B между двумя ступенчатыми концевыми частями 7b.With reference to Fig. 4B, a second exemplary heating chamber 6B is shown. The heating chamber 6B has essentially the same structure as the heating chamber 6A in Fig. 4A, with the exception that instead of flared end portions, the heating chamber 6B has stepped or cranked end portions 7b. That is, a portion 7b of the heating chamber 6B at each end of the heating chamber 6B is stepped or cranked in a radially outward direction to form a step at each end of the heating chamber 6B. Each of the stepped portions 7b has a length l 1 , and the percentage of the total length l of the heating chamber 6B that each length l 1 of the stepped portions constitutes may be in the range of from 1 to 5 percent. Due to the stepped end portions 7b, the outer diameter D at the two ends of the heating chamber 6B is larger than the outer diameter d of the heating chamber 6B between the two stepped end portions 7b.
Часть 9b нагревательной камеры 6B между двумя ступенчатыми концевыми частями 7b имеет прямые стороны, которые параллельны продольной оси нагревательной камеры 6B. Прямая часть 9b нагревательной камеры 6B имеет длину l2, которая по существу соответствует длине субстрата, образующего аэрозоль, обеспеченного в изделии, генерирующем аэрозоль, выполненном с возможностью быть размещенным внутри нагревательной камеры 6B. По существу вся длина l2 прямой части 9b нагревательной камеры 6B окружена гибким нагревательным элементом (не показан, но описан выше со ссылкой на фиг. 1). Ступенчатые части 7b нагревательной камеры 6B не окружены нагревательным элементом и служат разделителями между концами нагревательного элемента и компонентами, которые удерживают нагревательную камеру 6B, то есть первый и второй кожухи нагревателя, и помогают предотвратить прямой контакт между этими компонентами и нагревательным элементом. Нагревательная камера 6B также содержит переходную часть 11 между каждой ступенчатой частью 7b и прямой частью 9b для обеспечения наклонного или изогнутого перехода между внешним диаметром D каждой ступенчатой части и внешним диаметром d прямой части.The portion 9b of the heating chamber 6B between the two stepped end portions 7b has straight sides that are parallel to the longitudinal axis of the heating chamber 6B. The straight portion 9b of the heating chamber 6B has a length l 2 that substantially corresponds to the length of the aerosol-forming substrate provided in the aerosol-generating article configured to be placed inside the heating chamber 6B. Substantially the entire length l 2 of the straight portion 9b of the heating chamber 6B is surrounded by a flexible heating element (not shown, but described above with reference to Fig. 1). The stepped portions 7b of the heating chamber 6B are not surrounded by a heating element and serve as separators between the ends of the heating element and the components that support the heating chamber 6B, i.e. the first and second heater housings, and help to prevent direct contact between these components and the heating element. The heating chamber 6B also comprises a transition portion 11 between each stepped portion 7b and the straight portion 9b to provide an inclined or curved transition between the outer diameter D of each stepped portion and the outer diameter d of the straight portion.
На фиг. 5A-5C представлены схематические изображения в разрезе частей известных трубчатых нагревательных камер с прямыми трубчатыми стенками, показывающие проблемы, которые могут возникнуть из-за допустимых технологических отклонений в процессе запрессовки таких нагревательных камер для обеспечения взаимодействия с кожухом нагревателя. Допустимые технологические отклонения могут привести к тому, что размеры компонентов больше или меньше, чем заданная проектная длина, что может привести к проблемам с соединением плотно посаженных компонентов. Получение очень точных допустимых технологических отклонений является более проблематичным в технологиях быстрого изготовления, таких как литье под давлением. Fig. 5A-5C are schematic cross-sectional views of portions of prior art straight wall tubular heating chambers illustrating problems that can arise from manufacturing tolerances in the process of pressing such heating chambers into engagement with the heater shell. Manufacturing tolerances can result in component dimensions that are larger or smaller than the specified design length, which can lead to problems with joining tightly fitted components. Achieving very accurate manufacturing tolerances is more problematic in rapid manufacturing technologies such as injection molding.
Со ссылкой на фиг. 5A показана верхняя часть известной или общепринятой трубчатой нагревательной камеры 6, запрессованной в углубление 16 в верхнем кожухе 4 нагревателя. Вся длина трубчатой нагревательной камеры 6 является прямой, то есть она имеет постоянный наружный диаметр вдоль всей своей длины, и трубчатая нагревательная камера 6 не имеет развальцованной или ступенчатой концевой части, как трубчатые нагревательные камеры 6A и 6B на фиг. 4A и 4B. Как видно на фиг. 5A, внутренний диаметр d1 нагревательной камеры 6 меньше, чем внутренний диаметр d2 отверстия 15 в кожухе 4 нагревателя, сквозь которое изделие, генерирующее аэрозоль, проходит во время вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру 6. В результате часть с толщиной t каждой из стенок, то есть концевая поверхность, нагревательной камеры 6 выступает во внутреннее пространство, определенное внутренним диаметром d2 отверстия 15. Это образует острый выступ 17 в отверстии 15, который может повредить изделие, генерирующее аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вставляется сквозь отверстие 15, или может сделать вставку изделия, генерирующего аэрозоль, невозможной. Подобная ситуация может возникнуть, если ширина w углубления 16 меньше, чем толщина t стенок трубчатой нагревательной камеры 6. В этом случае нет достаточного пространства внутри углубления 16 для размещения концов трубчатой нагревательной камеры 6, и, следовательно, концы будут выступать во внутреннее пространство, определенное внутренним диаметром d2 отверстия 15. With reference to Fig. 5A, there is shown the upper part of a known or conventional tubular heating chamber 6 pressed into a recess 16 in the upper casing 4 of the heater. The entire length of the tubular heating chamber 6 is straight, that is, it has a constant outer diameter along its entire length, and the tubular heating chamber 6 does not have a flared or stepped end portion, like the tubular heating chambers 6A and 6B in Figs. 4A and 4B. As can be seen in Fig. 5A, the inner diameter d 1 of the heating chamber 6 is smaller than the inner diameter d 2 of the opening 15 in the heater casing 4, through which the aerosol-generating article passes during the insertion of the aerosol-generating article into the heating chamber 6. As a result, a portion with a thickness t of each of the walls, i.e. the end surface, of the heating chamber 6 projects into the inner space defined by the inner diameter d2 of the opening 15. This forms a sharp projection 17 in the opening 15, which may damage the aerosol-generating article when the aerosol-generating article is inserted through the opening 15, or may make the insertion of the aerosol-generating article impossible. A similar situation may arise if the width w of the recess 16 is less than the thickness t of the walls of the tubular heating chamber 6. In this case, there is not enough space inside the recess 16 to accommodate the ends of the tubular heating chamber 6, and, therefore, the ends will protrude into the internal space defined by the internal diameter d2 of the opening 15.
Следует иметь в виду, что ситуация, подобная показанной на фиг. 5A, может возникнуть в нижнем, или расположенном раньше по ходу потока, конце трубчатой нагревательной камеры 6. Острые выступы на расположенном раньше по ходу потока конце нагревательной камеры могут характеризоваться проблемой в том, что в трещинах, образованных выступом, образуются остатки или отложения, которые может быть затруднительно удалить или вычистить с помощью чистящего инструмента.It should be noted that a situation similar to that shown in Fig. 5A may occur at the lower, or upstream, end of the tubular heating chamber 6. Sharp projections at the upstream end of the heating chamber may present a problem in that residues or deposits form in the cracks formed by the projection, which may be difficult to remove or clean out with a cleaning tool.
На фиг. 5B показана нижняя часть известной или общепринятой трубчатой нагревательной камеры 6, запрессованной в углубление 14 в нижнем кожухе 2 нагревателя. Как и на фиг. 5A, вся длина трубчатой нагревательной камеры 6 является прямой. Внутренний диаметр d3 нагревательной камеры 6 больше, чем внутренний диаметр d4 отверстия 19, образованного в нижнем кожухе 2 нагревателя, сквозь которое выступает часть изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, должным образом расположено в нагревательной камере 6. В результате в отверстии 19 образуется острый выступ 21, который может повредить изделие, генерирующее аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, проходит сквозь отверстие 19, или может сделать невозможной полную вставку изделия, генерирующего аэрозоль.In Fig. 5B, a lower part of a known or conventional tubular heating chamber 6 is shown, pressed into a recess 14 in a lower casing 2 of the heater. As in Fig. 5A, the entire length of the tubular heating chamber 6 is straight. The inner diameter d3 of the heating chamber 6 is larger than the inner diameter d4 of the opening 19 formed in the lower casing 2 of the heater, through which a part of the aerosol-generating article protrudes, when the aerosol-generating article is properly positioned in the heating chamber 6. As a result, a sharp projection 21 is formed in the opening 19, which can damage the aerosol-generating article when the aerosol-generating article passes through the opening 19, or can make it impossible to completely insert the aerosol-generating article.
Следует иметь в виду, что ситуация, подобная показанной на фиг. 5B, может возникнуть в верхнем, или расположенном дальше по ходу потока, конце трубчатой нагревательной камеры 6. Острые выступы на расположенном дальше по ходу потока конце нагревательной камеры могут характеризоваться проблемой в том, что в трещинах, образованных выступом, образуются остатки или отложения, которые может быть затруднительно удалить или вычистить с помощью чистящего инструмента.It should be noted that a situation similar to that shown in Fig. 5B may occur at the upper, or downstream, end of the tubular heating chamber 6. Sharp projections at the downstream end of the heating chamber may present a problem in that residues or deposits form in the cracks formed by the projection, which may be difficult to remove or clean out with a cleaning tool.
На фиг. 5C показана верхняя часть известной или общепринятой трубчатой нагревательной камеры 6, подлежащей запрессовке в углубление 16 в верхнем кожухе 4 нагревателя. Как и на фиг. 5A и 5C, вся длина трубчатой нагревательной камеры 6 является прямой. Внешний диаметр d5 трубчатой нагревательной камеры 6 меньше, чем внутренний диаметр отверстия 15 в кожухе 4 нагревателя, сквозь которое изделие, генерирующее аэрозоль, проходит во время вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру 6. В результате запрессовка является невозможной в этом случае, поскольку трубчатая нагревательная камера 6 просто прошла бы сквозь отверстие 15.Fig. 5C shows the upper part of a known or conventional tubular heating chamber 6 to be pressed into a recess 16 in the upper heater casing 4. As in Fig. 5A and 5C, the entire length of the tubular heating chamber 6 is straight. The outer diameter d5 of the tubular heating chamber 6 is smaller than the inner diameter of the opening 15 in the heater casing 4 through which the aerosol-generating article passes during the insertion of the aerosol-generating article into the heating chamber 6. As a result, pressing is impossible in this case, since the tubular heating chamber 6 would simply pass through the opening 15.
На фиг. 5D представлено схематическое изображение в разрезе верхней части трубчатой нагревательной камеры 6A по фиг. 4A. Как описано выше, трубчатая нагревательная камера 6A имеет стенки с воронкообразной или развальцованной концевой частью 7a. Развальцованная концевая часть 7a была запрессована в углубление 16 второго кожуха 4 нагревателя. Внешний диаметр D развальцованной концевой части 7a больше, чем внешний диаметр d части трубчатой нагревательной камеры 6A между двумя развальцованными концевыми частями 7a (только одна развальцованная концевая часть видна на фиг. 5D). Внешний диаметр D развальцованной концевой части 7a также больше, чем внутренний диаметр d7 отверстия 15 в кожухе 4 нагревателя, сквозь которое изделие, генерирующее аэрозоль, проходит во время вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру 6. Внешний диаметр D развальцованной концевой части 7a больше, чем внутренний диаметр d7 отверстия 15, даже когда учтены допустимые технологические отклонения внутреннего диаметра d7 в радиальном или поперечном направлениях. Fig. 5D is a schematic cross-sectional view of the upper portion of the tubular heating chamber 6A according to Fig. 4A. As described above, the tubular heating chamber 6A has walls with a funnel-shaped or flared end portion 7a. The flared end portion 7a has been pressed into the recess 16 of the second heater casing 4. The outer diameter D of the flared end portion 7a is larger than the outer diameter d of the portion of the tubular heating chamber 6A between the two flared end portions 7a (only one flared end portion is visible in Fig. 5D). The outer diameter D of the flared end portion 7a is also larger than the inner diameter d 7 of the opening 15 in the heater casing 4, through which the aerosol-generating article passes during the insertion of the aerosol-generating article into the heating chamber 6. The outer diameter D of the flared end portion 7a is larger than the inner diameter d 7 of the opening 15, even when permissible technological deviations of the inner diameter d 7 in the radial or transverse directions are taken into account.
Компоновка по фиг. 5D значительно снижает вероятность выступания части концевых поверхностей 6c стенок трубчатой нагревательной камеры 6A в пределах диаметра d7 и поперечного сечения пути потока воздуха, которое определено на фиг. 5D диаметром d7. Кроме того, концевые поверхности 6c стенок трубчатой нагревательной камеры 6A расположены под углом относительно поперечного сечения пути потока воздуха, определенного диаметром d7, что дополнительно снижает вероятность выступания части концевых поверхностей 6c стенок трубчатой нагревательной камеры 6A в путь потока воздуха. Компоновка по фиг. 5D и, в частности, использование трубчатой нагревательной камеры 6A с развальцованными или воронкообразными концевыми частями 7a делают возможным использование компонентов с большими допустимыми отклонениями в радиальном или поперечном направлениях и поэтому подходят для технологий быстрого изготовления. Компоновка по фиг. 5D также значительно снижает риск повреждения изделия, генерирующего аэрозоль, при вставке изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру 6A.The arrangement according to Fig. 5D significantly reduces the probability of protruding a portion of the end surfaces 6c of the walls of the tubular heating chamber 6A within the diameter d 7 and the cross-section of the air flow path, which is defined in Fig. 5D by the diameter d 7 . In addition, the end surfaces 6c of the walls of the tubular heating chamber 6A are located at an angle relative to the cross-section of the air flow path defined by the diameter d 7 , which further reduces the probability of protruding a portion of the end surfaces 6c of the walls of the tubular heating chamber 6A into the air flow path. The arrangement according to Fig. 5D and, in particular, the use of the tubular heating chamber 6A with flared or funnel-shaped end portions 7a make it possible to use components with large permissible deviations in the radial or transverse directions and are therefore suitable for rapid manufacturing technologies. The arrangement according to Fig. 5D also significantly reduces the risk of damage to the aerosol generating article when the aerosol generating article is inserted into the heating chamber 6A.
Следует иметь в виду, что трубчатая нагревательная камера 6B по фиг. 4B могла бы также быть использована в компоновке по фиг. 5D вместо нагревательной камеры 6A с получением таких же преимуществ. Больший внешний диаметр D в области ступенчатых концевых частей 7b нагревательной камеры 6B снижает вероятность выступания части концевых поверхностей стенок трубчатой нагревательной камеры 6B в пределах диаметра d7 по фиг. 5D и в путь потока воздуха. Нагревательная камера 6B также делает возможным использование компонентов с большими допустимыми отклонениями в радиальном или поперечном направлениях и снижает риск повреждения изделия, генерирующего аэрозоль, при вставке изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру 6B.It should be noted that the tubular heating chamber 6B of Fig. 4B could also be used in the arrangement of Fig. 5D instead of the heating chamber 6A with the same advantages. The larger outer diameter D in the region of the stepped end portions 7b of the heating chamber 6B reduces the likelihood of a portion of the end surfaces of the walls of the tubular heating chamber 6B protruding within the diameter d 7 of Fig. 5D and into the air flow path. The heating chamber 6B also makes it possible to use components with large tolerances in the radial or transverse directions and reduces the risk of damage to the aerosol-generating article when the aerosol-generating article is inserted into the heating chamber 6B.
Следует отметить, что фиг. 5A-5D являются схематическими и выполнены не в масштабе. Для обеспечения ясности фигуры были упрощены путем опускания некоторых деталей и изменения или увеличения размера признаков.It should be noted that Figs. 5A-5D are schematic and not drawn to scale. For clarity, the figures have been simplified by omitting some details and changing or increasing the size of features.
На фиг. 6 представлено схематическое изображение в разрезе, показывающее внутреннюю часть устройства 100, генерирующего аэрозоль, и изделие 200, генерирующее аэрозоль, размещенное внутри устройства 100, генерирующего аэрозоль. Вместе устройство 100, генерирующее аэрозоль, и изделие 200, генерирующее аэрозоль, образуют систему, генерирующую аэрозоль. На фиг. 6 устройство 100, генерирующее аэрозоль, показано упрощенно. В частности, элементы устройства 100, генерирующего аэрозоль, показаны не в масштабе. Кроме того, были опущены элементы, которые не являются существенными для понимания устройства 100, генерирующего аэрозоль.Fig. 6 is a schematic cross-sectional view showing the interior of the aerosol generating device 100 and the aerosol generating article 200 disposed inside the aerosol generating device 100. Together, the aerosol generating device 100 and the aerosol generating article 200 form an aerosol generating system. In Fig. 6, the aerosol generating device 100 is shown in a simplified manner. In particular, the elements of the aerosol generating device 100 are not shown to scale. In addition, elements that are not essential for understanding the aerosol generating device 100 have been omitted.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 102, который может содержать узел нагревателя 1 или по фиг. 1 или по фиг. 3А, блок 103 питания и схему 105 управления. На фиг. 6 показаны первый кожух 2 нагревателя, нагревательная камера 6 и второй кожух 4 нагревателя. Как описано выше со ссылкой на фиг. 1, нагревательная камера 6 содержит гибкий нагревательный элемент (не показан), расположенный вокруг нее для нагревания нагревательной камеры 6. Блоком 103 питания является батарея, и в данном примере это перезаряжаемая литий-ионная батарея. Схема 105 управления соединена как с блоком 103 питания, так и с нагревательным элементом и управляет подачей электрической энергии от блока 103 питания на нагревательный элемент для регулирования температуры нагревательного элемента.The aerosol generating device 100 comprises a housing 102 which may comprise a heater assembly 1 either according to Fig. 1 or according to Fig. 3A, a power supply unit 103 and a control circuit 105. Fig. 6 shows a first heater housing 2, a heating chamber 6 and a second heater housing 4. As described above with reference to Fig. 1, the heating chamber 6 comprises a flexible heating element (not shown) arranged around it for heating the heating chamber 6. The power supply unit 103 is a battery, and in this example it is a rechargeable lithium-ion battery. The control circuit 105 is connected to both the power supply unit 103 and the heating element and controls the supply of electrical energy from the power supply unit 103 to the heating element for regulating the temperature of the heating element.
Корпус 102 содержит отверстие 104 на ближнем, или мундштучном, конце устройства 100, генерирующего аэрозоль, сквозь которое вставлено изделие 200, генерирующее аэрозоль. Отверстие 104 соединено с отверстием 12 в нагревателе 1 в сборе по фиг. 1, сквозь которое аэрозоль выходит из узла 1 нагревателя. Тем не менее следует иметь в виду, что аэрозоль в основном выходит из узла 1 нагревателя и устройства 100, генерирующего аэрозоль, через изделие 200, генерирующее аэрозоль. Корпус 102 дополнительно содержит впускное отверстие 106 для воздуха на дальнем конце устройства 100, генерирующего аэрозоль. Впускное отверстие 106 для воздуха соединено с впускным отверстием для воздуха, расположенным на дальнем конце первой трубчатой секции 2b первого кожуха 2 нагревателя. Первая трубчатая секция 2b доставляет воздух из впускного отверстия 106 для воздуха в нагревательную камеру 6.The housing 102 comprises an opening 104 at the near, or mouthpiece, end of the aerosol generating device 100, through which the aerosol generating article 200 is inserted. The opening 104 is connected to the opening 12 in the heater 1 assembly of Fig. 1, through which the aerosol exits the heater unit 1. However, it should be borne in mind that the aerosol mainly exits the heater unit 1 and the aerosol generating device 100 through the aerosol generating article 200. The housing 102 further comprises an air inlet 106 at the far end of the aerosol generating device 100. The air inlet 106 is connected to an air inlet located at the far end of the first tubular section 2b of the first heater casing 2. The first tubular section 2b delivers air from the air inlet 106 to the heating chamber 6.
Изделие 200, генерирующее аэрозоль, содержит концевую заглушку 202, субстрат 204, образующий аэрозоль, полую трубку 206, фильтр 208 мундштука. Каждый из вышеуказанных компонентов изделия 100, генерирующего аэрозоль, представляет собой по существу цилиндрический элемент, при этом каждый из них имеет по существу одинаковый диаметр. Компоненты размещены последовательно в примыкающем соосном выравнивании и окружены наружной бумажной оберткой 210 с образованием цилиндрического стержня. Субстрат 204, образующий аэрозоль, представляет собой табачный стержень или штранг, содержащий собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой (не показано). Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля. Концевая заглушка 202 и фильтр 208 мундштука изготовлены из ацетилцеллюлозных волокон.The aerosol-generating article 200 comprises an end plug 202, an aerosol-forming substrate 204, a hollow tube 206, a mouthpiece filter 208. Each of the above-mentioned components of the aerosol-generating article 100 is a substantially cylindrical element, wherein each of them has a substantially identical diameter. The components are arranged sequentially in an adjacent coaxial alignment and are surrounded by an outer paper wrapper 210 to form a cylindrical rod. The aerosol-forming substrate 204 is a tobacco rod or rod containing an assembled sheet of corrugated homogenized tobacco material surrounded by a wrapper (not shown). The corrugated sheet of homogenized tobacco material contains glycerin as an aerosol-forming substance. The end plug 202 and the filter 208 of the mouthpiece are made of acetyl cellulose fibers.
Дальний конец изделия 200, генерирующего аэрозоль, вставляется в устройство 100, генерирующее аэрозоль, сквозь отверстие 104 в корпусе 102 и задвигается в устройство 100, генерирующее аэрозоль, пока не упрется в упор (не показан на фиг. 6), расположенный на втором кожухе 4 нагревателя, в момент чего он полностью вставлен. Упор помогает правильно расположить субстрат 204, образующий аэрозоль, внутри нагревательной камеры 6, так что нагревательная камера 6 может нагревать субстрат 204, образующий аэрозоль, для образования аэрозоля.The distal end of the aerosol generating article 200 is inserted into the aerosol generating device 100 through the opening 104 in the housing 102 and is pushed into the aerosol generating device 100 until it rests against a stop (not shown in Fig. 6) located on the second heater casing 4, at which point it is completely inserted. The stop helps to properly position the aerosol generating substrate 204 inside the heating chamber 6, so that the heating chamber 6 can heat the aerosol generating substrate 204 to generate an aerosol.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать: датчик (не показан) для обнаружения присутствия изделия 200, генерирующего аэрозоль; пользовательский интерфейс (не показан), такой как кнопка для активации нагревательного элемента; и дисплей или индикатор (не показан) для представления информации пользователю, например об оставшемся заряде батареи, состоянии нагрева, и сообщений об ошибках. The aerosol generating device 100 may further comprise: a sensor (not shown) for detecting the presence of the aerosol generating article 200; a user interface (not shown), such as a button for activating the heating element; and a display or indicator (not shown) for presenting information to the user, such as the remaining battery charge, heating status, and error messages.
При использовании пользователь вставляет изделие 200, генерирующее аэрозоль, в устройство 100, генерирующее аэрозоль, как показано на фиг. 6. Затем пользователь запускает цикл нагрева путем активации устройства 100, генерирующего аэрозоль, например нажатием переключателя с включением устройства. В ответ на это схема 105 управления управляет подачей электропитания из блока 103 питания на нагревательный элемент (не показан) для нагревания нагревательного элемента, который, в свою очередь, нагревает нагревательную камеру 6. Во время цикла нагрева нагревательный элемент нагревает нагревательную камеру 6 до предварительно определенной температуры или диапазона предварительно определенных температур согласно температурному профилю. Цикл нагрева может длиться приблизительно 6 минут. Тепло от нагревательной камеры 6 передается на субстрат 204, образующий аэрозоль, который выделяет летучие соединения из субстрата 204, образующего аэрозоль. Летучие соединения образуют аэрозоль внутри камеры для образования аэрозоля, образованной полой трубкой 206. Во время цикла нагрева пользователь помещает фильтр 208 мундштука изделия 200, генерирующего аэрозоль, между губами своего рта и осуществляет затяжку или вдыхает через фильтр 208 мундштука. Затем сгенерированный аэрозоль втягивают через фильтр 102 мундштука в рот пользователя.In use, the user inserts the aerosol-generating article 200 into the aerosol-generating device 100, as shown in Fig. 6. The user then starts a heating cycle by activating the aerosol-generating device 100, such as by pressing a switch to turn on the device. In response to this, the control circuit 105 controls the supply of electric power from the power supply unit 103 to the heating element (not shown) to heat the heating element, which in turn heats the heating chamber 6. During the heating cycle, the heating element heats the heating chamber 6 to a predetermined temperature or a range of predetermined temperatures according to a temperature profile. The heating cycle can last approximately 6 minutes. The heat from the heating chamber 6 is transferred to the aerosol-forming substrate 204, which releases volatile compounds from the aerosol-forming substrate 204. The volatile compounds form an aerosol inside the aerosol generation chamber formed by the hollow tube 206. During the heating cycle, the user places the filter 208 of the mouthpiece of the aerosol generating article 200 between the lips of his mouth and puffs or inhales through the filter 208 of the mouthpiece. The generated aerosol is then drawn through the filter 102 of the mouthpiece into the user's mouth.
Для цели настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т. д., необходимо понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в настоящем документе. Поэтому в данном контексте число A следует понимать как A ± 5 процентов (5%) от A. В этом контексте число A можно считать включающим численные значения, находящиеся в пределах обычной стандартной ошибки для измерения свойства, которое число A модифицирует. Число A в некоторых случаях при использовании в прилагаемой формуле изобретения может отклоняться на перечисленные выше процентные доли при условии, что величина, на которую отклоняется A, существенно не влияет на основную (основные) и новую (новые) характеристику (характеристики) заявленного изобретения. Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в настоящем документе.For the purpose of the present description and the appended claims, except where otherwise indicated, all numbers expressing quantities, amounts, percentages, etc., are to be understood as modified in all instances by the term "about". Also, all ranges include the maximum and minimum points disclosed and include any intermediate ranges therebetween that may or may not be specifically recited herein. Therefore, in this context, the number A is to be understood as A ± 5 percent (5%) of A. In this context, the number A may be considered to include numerical values that are within the normal standard error for the measurement of the property that the number A modifies. The number A, in some instances, when used in the appended claims, may deviate by the percentages listed above, provided that the amount by which A deviates does not materially affect the essential and novel characteristic(s) of the claimed invention. Also, all ranges include the disclosed maximum and minimum points and include any intermediate ranges therebetween that may or may not be specifically listed herein.
Claims (32)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21166790.2 | 2021-04-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023126951A RU2023126951A (en) | 2023-11-13 |
| RU2841205C2 true RU2841205C2 (en) | 2025-06-04 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU122254U1 (en) * | 2012-08-28 | 2012-11-27 | Валентин Владимирович Ильин | DISPOSABLE ELECTRONIC CIGARETTE |
| US10433590B2 (en) * | 2015-04-24 | 2019-10-08 | Shenzhen Smoore Technology Limited | Electronic cigarette and atomizer device thereof |
| WO2020225098A1 (en) * | 2019-05-03 | 2020-11-12 | Jt International S.A. | Aerosol generation device having a thermal bridge |
| WO2021023842A1 (en) * | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Jt International Sa | Aerosol generating device |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU122254U1 (en) * | 2012-08-28 | 2012-11-27 | Валентин Владимирович Ильин | DISPOSABLE ELECTRONIC CIGARETTE |
| US10433590B2 (en) * | 2015-04-24 | 2019-10-08 | Shenzhen Smoore Technology Limited | Electronic cigarette and atomizer device thereof |
| WO2020225098A1 (en) * | 2019-05-03 | 2020-11-12 | Jt International S.A. | Aerosol generation device having a thermal bridge |
| WO2021023842A1 (en) * | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Jt International Sa | Aerosol generating device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3657967B1 (en) | Heater assembly with cavity | |
| JP7128215B2 (en) | Adaptable aerosol generation system | |
| KR102513150B1 (en) | Heater assembly with fixed legs | |
| EP4255235A1 (en) | Aerosol-generating device having multi-layer insulation | |
| US20240172800A1 (en) | Heater assembly having a fastener | |
| RU2841205C2 (en) | Heater assembly with fastening element | |
| US20240398017A1 (en) | Aerosol-generating device with article retention | |
| US20240196977A1 (en) | Heater assembly having a sealed airflow pathway | |
| RU2846171C2 (en) | Heater unit with sealed air flow path | |
| RU2839352C2 (en) | Aerosol generating device with sealed inner air flow channel | |
| WO2024040478A1 (en) | Heater assembly having separated sealing elements | |
| RU2849514C2 (en) | Heating unit with separate sealing elements | |
| RU2849425C1 (en) | Aerosol generating device and aerosol generating system | |
| US20250000152A1 (en) | Aerosol generating device with sealed internal airflow channel | |
| WO2024212222A1 (en) | Aerosol-generating system | |
| HK40019695B (en) | Heater assembly with cavity | |
| HK40019695A (en) | Heater assembly with cavity |