[go: up one dir, main page]

RU2843627C2 - Method of making a sensor for an aerosol-generating device - Google Patents

Method of making a sensor for an aerosol-generating device

Info

Publication number
RU2843627C2
RU2843627C2 RU2024137886A RU2024137886A RU2843627C2 RU 2843627 C2 RU2843627 C2 RU 2843627C2 RU 2024137886 A RU2024137886 A RU 2024137886A RU 2024137886 A RU2024137886 A RU 2024137886A RU 2843627 C2 RU2843627 C2 RU 2843627C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
dielectric substrate
flexible dielectric
location
components
Prior art date
Application number
RU2024137886A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2024137886A (en
Inventor
Риккардо РИВА РЕДЖОРИ
Александра СЕРЕДА
Серж ЛОПЕС
Эдвард БРАНХАМ
Мэттью Джон Лоуренсон
Original Assignee
Филип Моррис Продактс С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филип Моррис Продактс С.А. filed Critical Филип Моррис Продактс С.А.
Publication of RU2024137886A publication Critical patent/RU2024137886A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2843627C2 publication Critical patent/RU2843627C2/en

Links

Abstract

FIELD: smoking accessories.
SUBSTANCE: invention relates to the field of aerosol-generating devices, such as electrically driven smoking devices, namely to sensors for such devices and their manufacture. Method comprises providing a layer of a flexible dielectric substrate, printing or mounting a first sensor component in a first location on the flexible dielectric substrate, printing or installing a second sensor component in a second location on the flexible dielectric substrate, printing or installing a third sensor component in a third location on a flexible dielectric substrate, and folding or folding the flexible dielectric substrate such that three layers of the flexible dielectric substrate are formed, wherein the first location, the second location and the third location are stacked on each other to form a sensor.
EFFECT: obtaining a tubular structure comprising a folded flexible dielectric substrate and sensor components to form a three-dimensional sensor which can be placed around the cavity of the aerosol-generating device.
16 cl, 15 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу изготовления трехкоординатного датчика для устройства, генерирующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к трехкоординатному датчику, используемому в устройстве, генерирующем аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему трехкоординатный датчик.The present invention relates to manufacturing method three-dimensional sensor for an aerosol generating device. The present invention also relates to a three-dimensional sensor used in an aerosol generating device. The present invention also relates to an aerosol generating device comprising a three-dimensional sensor.

Известно обеспечение устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, испаряются без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен в виде части изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость, такую как нагревательная камера, устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент может быть расположен в нагревательной камере или вокруг нее для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после того как изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит множество электронных компонентов, таких как контроллер для управления работой нагревательного элемента. Также могут использоваться один или более датчиков, таких как датчик температуры, выходной сигнал которых может использоваться для управления работой нагревательного элемента. Размещение любого из этих компонентов в устройстве, генерирующем аэрозоль, может быть затруднительным, поскольку устройство, генерирующее аэрозоль, должно иметь форму, близкую к традиционной сигарете.It is known to provide an aerosol generating device for generating an inhalable vapor. Such devices can heat an aerosol forming substrate to a temperature at which one or more components of the aerosol forming substrate evaporate without burning the aerosol forming substrate. The aerosol forming substrate can be implemented as a part of an aerosol generating article. The aerosol generating article can have the form of a rod for inserting the aerosol generating article into a cavity, such as a heating chamber, of the aerosol generating device. A heating element can be located in or around the heating chamber for heating the aerosol forming substrate after the aerosol generating article is inserted into the heating chamber of the aerosol generating device. The aerosol generating device contains a plurality of electronic components, such as a controller for controlling the operation of the heating element. One or more sensors, such as a temperature sensor, may also be used, the output of which may be used to control the operation of the heating element. Placing any of these components in the aerosol generating device may be difficult, since the aerosol generating device must be shaped similarly to a traditional cigarette.

Было бы желательно иметь улучшенный способ изготовления датчика для устройства, генерирующего аэрозоль. Было бы желательно иметь способ изготовления датчика для устройства, генерирующего аэрозоль, с улучшенным форм-фактором для устройства, генерирующего аэрозоль.It would be desirable to have an improved method for manufacturing a sensor for an aerosol generating device. It would be desirable to have a method for manufacturing a sensor for an aerosol generating device with an improved form factor for the aerosol generating device.

Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения предложен способ изготовления датчика для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом способ может включать любой из следующих этапов:According to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a sensor for an aerosol generating device is provided, wherein the method may include any of the following steps:

обеспечение слоя гибкой диэлектрической подложки,providing a flexible dielectric substrate layer,

печать или установка первого компонента датчика в первом месте на гибкой диэлектрической подложке,printing or installing the first sensor component in the first location on the flexible dielectric substrate,

печать или установка второго компонента датчика во втором месте на гибкой диэлектрической подложке, при этом второе место отличается от первого места, иprinting or installing a second sensor component at a second location on the flexible dielectric substrate, wherein the second location is different from the first location, and

печать или установка третьего компонента датчика в третьем месте на гибкой диэлектрической подложке, при этом третье место отличается от второго места и от первого места,printing or installing a third sensor component in a third location on the flexible dielectric substrate, wherein the third location is different from the second location and from the first location,

свертывание или складывание гибкой диэлектрической подложки таким образом, что образуются три слоя гибкой диэлектрической подложки, при этом первое место, второе место и третье место накладываются друг на друга с образованием за счет этого датчика.rolling or folding the flexible dielectric substrate in such a way that three layers of the flexible dielectric substrate are formed, wherein the first place, the second place and the third place are superimposed on each other to form a sensor thereby.

Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения предложен способ изготовления датчика для устройства, генерирующего аэрозоль, включающий:According to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a sensor for an aerosol generating device is proposed, comprising:

обеспечение слоя гибкой диэлектрической подложки,providing a flexible dielectric substrate layer,

печать или установка первого компонента датчика в первом месте на гибкой диэлектрической подложке,printing or installing the first sensor component in the first location on the flexible dielectric substrate,

печать или установка второго компонента датчика во втором месте на гибкой диэлектрической подложке, при этом второе место отличается от первого места, иprinting or installing a second sensor component at a second location on the flexible dielectric substrate, wherein the second location is different from the first location, and

печать или установка третьего компонента датчика в третьем месте на гибкой диэлектрической подложке, при этом третье место отличается от второго места и от первого места,printing or installing a third sensor component in a third location on the flexible dielectric substrate, wherein the third location is different from the second location and from the first location,

свертывание или складывание гибкой диэлектрической подложки таким образом, что образуются три слоя гибкой диэлектрической подложки, при этом первое место, второе место и третье место накладываются друг на друга с образованием за счет этого датчика.rolling or folding the flexible dielectric substrate in such a way that three layers of the flexible dielectric substrate are formed, wherein the first place, the second place and the third place are superimposed on each other to form a sensor thereby.

Датчик может представлять собой трехкоординатный датчик.The sensor may be a three-coordinate sensor.

Изготовление трехкоординатного датчика указанным образом улучшает форм-фактор датчика. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь полость, действующую как нагревательная камера. Полость может представлять собой полую цилиндрическую полость. Может быть необходимо или полезно расположить датчик в некоторой точке вокруг периферии полости. Способ, описанный в настоящем документе, позволяет получать трубчатую структуру, содержащую свернутую гибкую диэлектрическую подложку и компоненты датчика с образованием за счет этого трехкоординатного датчика, который может быть расположен оптимальным образом, окружая полость устройства, генерирующего аэрозоль.The manufacture of a three-dimensional sensor in this manner improves the form factor of the sensor. For example, an aerosol-generating device may have a cavity that acts as a heating chamber. The cavity may be a hollow cylindrical cavity. It may be necessary or useful to position the sensor at some point around the periphery of the cavity. The method described in this document allows for the production of a tubular structure containing a rolled flexible dielectric substrate and sensor components to thereby form a three-dimensional sensor that can be positioned in an optimal manner surrounding the cavity of the aerosol-generating device.

Гибкая диэлектрическая подложка может представлять собой полиимидный лист. Гибкой диэлектрической подложке может быть придана форма, соответствующая периметру полости устройства, генерирующего аэрозоль.The flexible dielectric substrate may be a polyimide sheet. The flexible dielectric substrate may be shaped to fit the perimeter of the cavity of the aerosol generating device.

Гибкая диэлектрическая подложка может быть свернута по меньшей мере два раза. Предпочтительно гибкая диэлектрическая подложка может быть свернута по меньшей мере три раза. После свертывания гибкой диэлектрической подложки по меньшей мере три слоя гибкой диэлектрической подложки могут лежать поверх друг друга. Гибкая диэлектрическая подложка может быть свернута таким образом, что после этого гибкая диэлектрическая подложка имеет полую трубчатую форму. Гибкая диэлектрическая подложка может иметь цилиндрическую форму после этапа свертывания.The flexible dielectric substrate can be rolled at least twice. Preferably, the flexible dielectric substrate can be rolled at least three times. After rolling the flexible dielectric substrate, at least three layers of the flexible dielectric substrate can lie on top of each other. The flexible dielectric substrate can be rolled in such a way that after this, the flexible dielectric substrate has a hollow tubular shape. The flexible dielectric substrate can have a cylindrical shape after the rolling step.

В процессе свертывания гибкой диэлектрической подложки каждый слой гибкой диэлектрической подложки может быть прикреплен к одному или обоим из соответствующего внутреннего слоя и наружного слоя. В качестве примера второй слой гибкой диэлектрической подложки может быть прикреплен к первому слою гибкой диэлектрической подложки. Третий слой гибкой диэлектрической подложки может быть прикреплен ко второму слою гибкой диэлектрической подложки. Первый слой гибкой диэлектрической подложки может представлять собой самый внутренний слой. Третий слой гибкой диэлектрической подложки может представлять собой самый наружный слой. Второй слой гибкой диэлектрической подложки может представлять собой средний слой. Второй слой гибкой диэлектрической подложки может быть расположен между первым слоем гибкой диэлектрической подложки и третьим слоем гибкой диэлектрической подложки.In the process of rolling up the flexible dielectric substrate, each layer of the flexible dielectric substrate can be attached to one or both of the corresponding inner layer and the outer layer. As an example, the second layer of the flexible dielectric substrate can be attached to the first layer of the flexible dielectric substrate. The third layer of the flexible dielectric substrate can be attached to the second layer of the flexible dielectric substrate. The first layer of the flexible dielectric substrate can be the innermost layer. The third layer of the flexible dielectric substrate can be the outermost layer. The second layer of the flexible dielectric substrate can be the middle layer. The second layer of the flexible dielectric substrate can be located between the first layer of the flexible dielectric substrate and the third layer of the flexible dielectric substrate.

Сформированный трехкоординатный датчик может проходить между тремя слоями гибкой диэлектрической подложки. Трехкоординатный датчик может проходить в радиальном направлении между тремя слоями гибкой диэлектрической подложки. Радиальное направление может быть перпендикулярно тангенциальному направлению, определенному поверхностью самого наружного слоя гибкой диэлектрической подложки.The formed three-coordinate sensor can pass between three layers of the flexible dielectric substrate. The three-coordinate sensor can pass in the radial direction between the three layers of the flexible dielectric substrate. The radial direction can be perpendicular to the tangential direction determined by the surface of the outermost layer of the flexible dielectric substrate.

Может иметь место одно или более из следующего: первый компонент датчика может представлять собой электрический компонент датчика, второй компонент датчика может представлять собой электрический компонент датчика, и третий компонент датчика может представлять собой электрический компонент датчика.One or more of the following may occur: the first sensor component may be an electrical sensor component, the second sensor component may be an electrical sensor component, and the third sensor component may be an electrical sensor component.

Примерами электрических компонентов являются резистор, конденсатор, индуктор, микропроцессор, электронная схема, соединительная схема, полость, шпилька и теплоотвод.Examples of electrical components include resistor, capacitor, inductor, microprocessor, electronic circuit, interconnect circuit, cavity, stud, and heat sink.

Один или более из первого, второго и третьего компонентов датчика могут содержать контроллер.One or more of the first, second and third sensor components may comprise a controller.

Контроллер может быть выполнен с возможностью приема выходного сигнала трехкоординатного датчика. Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять работой трехкоординатного датчика. Контроллер может содержать или может представлять собой логический блок датчика. Контроллер может быть электрически соединен с одним или более из первого, второго и третьего компонентов датчика электропроводящими дорожками.The controller may be configured to receive an output signal of the three-coordinate sensor. The controller may be configured to control the operation of the three-coordinate sensor. The controller may comprise or may be a logic unit of the sensor. The controller may be electrically connected to one or more of the first, second and third components of the sensor by electrically conductive paths.

Один или более из первого, второго и третьего компонентов датчика могут быть нефункциональными до свертывания или складывания. Другими словами, два или более из первого, второго и третьего компонентов датчика могут становиться функциональными после свертывания или складывания. Два или более из первого, второго и третьего компонентов датчика могут образовывать функциональный датчик после свертывания или складывания.One or more of the first, second and third sensor components may be non-functional before being rolled up or folded. In other words, two or more of the first, second and third sensor components may become functional after being rolled up or folded. Two or more of the first, second and third sensor components may form a functional sensor after being rolled up or folded.

Трехкоординатный датчик может содержать датчик давления.The three-coordinate sensor may contain a pressure sensor.

Трехкоординатный датчик может представлять собой датчик давления.The three-coordinate sensor can be a pressure sensor.

Трехкоординатный датчик может быть выполнен в виде трехкоординатного датчика давления для измерения давления воздуха внутри устройства, генерирующего аэрозоль, который втягивается через путь потока воздуха устройства пользователем во время затяжки. Трехкоординатный датчик может быть выполнен с возможностью измерения разности давлений или падения давления между давлением окружающего воздуха снаружи устройства, генерирующего аэрозоль, и воздуха, который пользователь втягивает через устройство. Давление воздуха может регистрироваться на впуске для воздуха, мундштуке устройства, полости, нагревательной камере или любом другом проходе или камере в устройстве, генерирующем аэрозоль, через которые протекает воздух. Когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, внутри устройства создается отрицательное давление или вакуум, при этом отрицательное давление может регистрироваться трехкоординатным датчиком давления. Термин «отрицательное давление» следует понимать как давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха. Другими словами, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве, воздух, который втягивается через устройство, имеет давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха снаружи устройства. Инициирование затяжки может регистрироваться трехкоординатным датчиком давления, если разность давлений превышает заданное пороговое значение. The three-dimensional sensor can be implemented as a three-dimensional pressure sensor for measuring the air pressure inside the aerosol-generating device, which is drawn through the air flow path of the device by the user during a puff. The three-dimensional sensor can be configured to measure the pressure difference or pressure drop between the ambient air pressure outside the aerosol-generating device and the air that the user draws through the device. The air pressure can be recorded at the air inlet, the mouthpiece of the device, the cavity, the heating chamber or any other passage or chamber in the aerosol-generating device through which air flows. When the user draws on the aerosol-generating device, a negative pressure or vacuum is created inside the device, and the negative pressure can be recorded by the three-dimensional pressure sensor. The term "negative pressure" should be understood as a pressure that is lower than the ambient air pressure. In other words, when the user draws on the device, the air that is drawn through the device has a pressure that is lower than the ambient air pressure outside the device. Initiation of a puff can be registered by a three-dimensional pressure sensor if the pressure difference exceeds a specified threshold value.

Один из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать герметично уплотненную полость. Другой из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать тензорезистор.One of the first, second and third components of the sensor may comprise a hermetically sealed cavity. Another of the first, second and third components of the sensor may comprise a strain gauge.

Датчик давления трехкоординатного датчика может быть образован герметично уплотненной полостью и тензорезистором. Второй компонент датчика может содержать герметично уплотненную полость. Герметично уплотненная полость может быть расположена во втором месте на гибкой диэлектрической подложке. Первый компонент датчика может содержать опору полости в первом месте на гибкой диэлектрической подложке. Герметично уплотненная полость может опираться на опору полости. Третий компонент датчика может содержать тензорезистор. Тензорезистор может быть расположен на герметично уплотненной полости.The pressure sensor of the three-coordinate sensor can be formed by a hermetically sealed cavity and a strain gauge. The second component of the sensor can contain a hermetically sealed cavity. The hermetically sealed cavity can be located in a second place on the flexible dielectric substrate. The first component of the sensor can contain a cavity support in a first place on the flexible dielectric substrate. The hermetically sealed cavity can rest on the cavity support. The third component of the sensor can contain a strain gauge. The strain gauge can be located on the hermetically sealed cavity.

Когда окружающий воздух втягивается пользователем в устройство, генерирующее аэрозоль, в пути потока воздуха создается отрицательное давление. Трехкоординатный датчик может регистрировать это отрицательное давление при возможном расширении герметично уплотненной полости. Может происходить расширение герметично уплотненной полости, поскольку воздух внутри герметично уплотненной полости имеет относительно более высокое давление, чем воздух, втягиваемый через канал для потока воздуха и имеющий отрицательное давление. Расширение герметично уплотненной полости может регистрироваться тензорезистором. Благодаря расположению тензорезистора на герметично уплотненной полости на тензорезистор может воздействовать давление при расширении герметично уплотненной полости. Это может привести к изменению сопротивления тензорезистора. Это изменение сопротивления может измеряться контроллером, как описано в настоящем документе. Изменение сопротивления может указывать на осуществляемую пользователем затяжку.When ambient air is drawn into the aerosol generating device by the user, a negative pressure is created in the air flow path. The three-dimensional sensor can detect this negative pressure when the hermetically sealed cavity can expand. The hermetically sealed cavity can expand because the air inside the hermetically sealed cavity has a relatively higher pressure than the air drawn through the air flow channel, which has a negative pressure. The expansion of the hermetically sealed cavity can be detected by a strain gauge. Due to the location of the strain gauge on the hermetically sealed cavity, the strain gauge can be affected by the pressure when the hermetically sealed cavity expands. This can lead to a change in the resistance of the strain gauge. This change in resistance can be measured by a controller, as described herein. The change in resistance can indicate a puff performed by the user.

В качестве альтернативы обеспечению герметично уплотненной полости как части второго компонента датчика герметично уплотненная полость может быть образована между тремя слоями в процессе свертывания или складывания гибкой диэлектрической подложки. Например, первый компонент датчика может содержать основание герметично уплотненной полости, второй компонент датчика может содержать боковые стенки герметично уплотненной полости, и третий компонент датчика может содержать верхнюю стенку герметично уплотненной полости. Таким образом, вся герметично уплотненная полость может быть образована путем свертывания или складывания трех слоев гибкой диэлектрической подложки друг поверх друга таким образом, что основание герметично уплотненной полости образовано самым внутренним слоем, содержащим первый компонент датчика. Боковые стенки герметично уплотненной полости могут быть образованы вторым компонентом датчика, в то время как средний слой и верхняя часть герметично уплотненной полости могут быть образованы третьим компонентом датчика как самым наружным компонентом. As an alternative to providing the hermetically sealed cavity as part of the second sensor component, the hermetically sealed cavity can be formed between three layers in the process of rolling or folding the flexible dielectric substrate. For example, the first sensor component can comprise a base of the hermetically sealed cavity, the second sensor component can comprise side walls of the hermetically sealed cavity, and the third sensor component can comprise an upper wall of the hermetically sealed cavity. Thus, the entire hermetically sealed cavity can be formed by rolling or folding three layers of the flexible dielectric substrate on top of each other in such a way that the base of the hermetically sealed cavity is formed by the innermost layer containing the first sensor component. The side walls of the hermetically sealed cavity can be formed by the second sensor component, while the middle layer and the upper part of the hermetically sealed cavity can be formed by the third sensor component as the outermost component.

Верхняя часть герметично уплотненной полости может содержать гибкую диафрагму или может быть образована ею. Гибкая диафрагма может обеспечивать возможность расширения герметично уплотненной полости. Тензорезистор может быть расположен на гибкой диафрагме. Тензорезистор может быть наложен поверх гибкой диафрагмы.The upper portion of the hermetically sealed cavity may comprise or be formed by a flexible diaphragm. The flexible diaphragm may provide the ability to expand the hermetically sealed cavity. The strain gauge may be located on the flexible diaphragm. The strain gauge may be applied over the flexible diaphragm.

В альтернативном варианте только первый и второй компоненты датчика могут быть использованы для образования герметично уплотненной полости, или только второй и третий компоненты датчика могут быть использованы для образования герметично уплотненной полости.Alternatively, only the first and second sensor components may be used to form the hermetically sealed cavity, or only the second and third sensor components may be used to form the hermetically sealed cavity.

В процессе свертывания первое место может находиться на самом внутреннем слое гибкой диэлектрической подложки. Второе место может находиться на среднем слое гибкой диэлектрической подложки. Третье место может находиться на самом наружном слое гибкой диэлектрической подложки. In the process of rolling up, the first place may be on the innermost layer of the flexible dielectric substrate. The second place may be on the middle layer of the flexible dielectric substrate. The third place may be on the outermost layer of the flexible dielectric substrate.

Трехкоординатный датчик может содержать спектрометр.The three-coordinate sensor may contain a spectrometer.

Трехкоординатный датчик может представлять собой спектрометр.The three-coordinate sensor can be a spectrometer.

Один из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать источник света. Один из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать детектор.One of the first, second and third sensor components may comprise a light source. One of the first, second and third sensor components may comprise a detector.

Например, первый компонент датчика может содержать источник света, а третий компонент датчика может содержать детектор.For example, a first sensor component may comprise a light source and a third sensor component may comprise a detector.

Спектрометр может быть выполнен с возможностью регистрации газа. The spectrometer can be designed with the ability to register gas.

Один из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать части полости спектрометра, так что полость спектрометра образуется после этапа свертывания или складывания. One of the first, second and third sensor components may comprise portions of the spectrometer cavity such that the spectrometer cavity is formed after the rolling or folding step.

Например, первый компонент датчика может содержать основание полости спектрометра, второй компонент датчика может содержать боковые стенки полости спектрометра, и третий компонент датчика может содержать верхнюю стенку полости спектрометра. В альтернативном варианте только первый компонент датчика и второй компонент датчика могут содержать части полости спектрометра, или только второй компонент датчика и третий компонент датчика могут содержать части полости спектрометра.For example, the first sensor component may comprise the base of the spectrometer cavity, the second sensor component may comprise the side walls of the spectrometer cavity, and the third sensor component may comprise the top wall of the spectrometer cavity. Alternatively, only the first sensor component and the second sensor component may comprise parts of the spectrometer cavity, or only the second sensor component and the third sensor component may comprise parts of the spectrometer cavity.

Основание полости спектрометра может содержать первое отверстие. Верхняя стенка полости спектрометра может содержать второе отверстие. Основание полости спектрометра может содержать первую створку, выполненную с возможностью открывать и закрывать первое отверстие. Верхняя стенка полости спектрометра может содержать вторую створку, выполненную с возможностью открывать и закрывать второе отверстие. Если первая и вторая створки закрыты, полость спектрометра уплотнена. Если первая и вторая створки открыты, газ может поступать в полость спектрометра. Одна или обе из первой и второй створок могут быть выполнены с возможностью открытия под воздействием отрицательного давления. Другими словами, одна или обе из первой и второй створок могут быть выполнены с возможностью открытия во время осуществляемой пользователем затяжки.The base of the spectrometer cavity may comprise a first opening. The upper wall of the spectrometer cavity may comprise a second opening. The base of the spectrometer cavity may comprise a first flap configured to open and close the first opening. The upper wall of the spectrometer cavity may comprise a second flap configured to open and close the second opening. If the first and second flaps are closed, the spectrometer cavity is sealed. If the first and second flaps are open, gas may enter the spectrometer cavity. One or both of the first and second flaps may be configured to open under the influence of negative pressure. In other words, one or both of the first and second flaps may be configured to open during a puff performed by the user.

Источник света и детектор могут быть расположены в полости спектрометра. Когда первая и вторая створки открыты, газ может поступать в полость спектрометра. Этот газ может влиять на выходной сигнал детектора. На выходной сигнал детектора может влиять, например, рассеяние света источника света газом внутри полости спектрометра.The light source and the detector may be located in the spectrometer cavity. When the first and second flaps are open, gas may enter the spectrometer cavity. This gas may influence the detector output. The detector output may be influenced, for example, by the scattering of light from the light source by the gas inside the spectrometer cavity.

Один или оба из источника света и детектора могут быть электрически соединены с контроллером, как описано в настоящем документе. Поскольку источник света и детектор расположены внутри полости спектрометра, электрическое соединение может быть реализовано посредством электропроводящих дорожек, соединяющих одно или оба из источника света и детектора через проходящие сквозь подложку соединители. Соединители, проходящие сквозь подложку, могут проходить через один или более из первого, второго и третьего слоев гибкой диэлектрической подложки. One or both of the light source and the detector may be electrically connected to the controller as described herein. Since the light source and the detector are located inside the spectrometer cavity, the electrical connection may be implemented by means of electrically conductive paths connecting one or both of the light source and the detector via through-substrate connectors. The through-substrate connectors may pass through one or more of the first, second, and third layers of the flexible dielectric substrate.

Трехкоординатный датчик может содержать датчик температуры.The three-coordinate sensor may contain a temperature sensor.

Трехкоординатный датчик может представлять собой датчик температуры.The three-coordinate sensor can be a temperature sensor.

Один из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать термочувствительный материал. Другой из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать тензорезистор.One of the first, second and third sensor components may contain a temperature-sensitive material. Another of the first, second and third sensor components may contain a strain gauge.

При изменении температуры термочувствительный материал может расширяться или сжиматься. Такое расширение или сжатие может оказывать давление на тензорезистор. Итоговое изменение сопротивления может регистрироваться контроллером, как описано в настоящем документе.As the temperature changes, the temperature-sensitive material may expand or contract. This expansion or contraction may exert pressure on the strain gauge. The resulting change in resistance may be recorded by the controller as described in this document.

Например, первый компонент датчика может содержать термочувствительный материал, а третий компонент датчика может содержать тензорезистор или наоборот. Второй компонент датчика может содержать сквозное отверстие. Термочувствительный материал может проходить через сквозное отверстие. Тензорезистор может быть расположен на тензорезисторе или примыкать к нему.For example, the first component of the sensor may contain a temperature-sensitive material and the third component of the sensor may contain a strain gauge or vice versa. The second component of the sensor may contain a through hole. The temperature-sensitive material may pass through the through hole. The strain gauge may be located on or adjacent to the strain gauge.

Термочувствительный материал может быть прикреплен посредством штырей к гибкой диэлектрической подложке. На противоположной стороне слоев гибкой диэлектрической подложки может быть расположена пластина. Штыри могут проникать через гибкую диэлектрическую подложку и быть соединены с пластиной для закрепления термочувствительного материала на месте.The temperature-sensitive material may be attached to a flexible dielectric substrate by means of pins. A plate may be located on the opposite side of the layers of the flexible dielectric substrate. The pins may penetrate the flexible dielectric substrate and be connected to the plate to secure the temperature-sensitive material in place.

Датчик температуры может содержать по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, отдельных датчика температуры, расположенных в разных местах свернутой или сложенной гибкой диэлектрической подложки. Предпочтительно в этом варианте реализации предусмотрен только один контроллер, и все датчики температуры соединены с одним контроллером. Когда трехкоординатный датчик расположен вокруг полости устройства, генерирующего аэрозоль, датчики температуры могут быть расположены с возможностью измерения температуры в разных частях полости.The temperature sensor may comprise at least two, preferably at least three, separate temperature sensors located in different places of the rolled or folded flexible dielectric substrate. Preferably, in this embodiment, only one controller is provided, and all temperature sensors are connected to one controller. When the three-coordinate sensor is located around the cavity of the aerosol-generating device, the temperature sensors may be located with the ability to measure the temperature in different parts of the cavity.

Трехкоординатный датчик может содержать датчик потока. Датчик потока может быть выполнен с возможностью регистрации потока воздуха через канал для потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, для регистрации осуществляемой пользователем затяжки.The three-dimensional sensor may comprise a flow sensor. The flow sensor may be configured to register an air flow through an air flow channel of an aerosol generating device to register a puff performed by the user.

Один из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать свободно установленную кантилеверную структуру. Один из первого, второго и третьего компонентов датчика может содержать два отдельных электрода, электрически контактирующих со свободно установленной кантилеверной структурой. По мере прохождения воздуха по свободно стоящей кантилеверной структуре сопротивление между двумя отдельными электродами может меняться. Микро- или нано-электронная архитектура датчика может быть выполнена таким образом, что по меньшей мере две поверхности чувствительны к изменениям условий окружающей среды, предпочтительно внешнего потока воздуха в этом случае. Две поверхности электродов могут действовать как полюса, при этом электрические характеристики могут меняться при изменении температуры и/или влажности. Например, электродатчики влажности могут содержать полианилиновые нановолокна (PAni), которые характеризуются высоким ответом на изменения влажности, быстро изменяя свое электрическое сопротивление. То же происходит при использовании структуры датчика влажности на основе наносетки PVA. С использованием любого из этих материалов, PAni или наносетки PVA, можно собрать/сконструировать датчики, как описано в настоящем документе, например, представленные на описанных ниже фигурах (например, 2A и 4A).One of the first, second and third sensor components may comprise a freely mounted cantilever structure. One of the first, second and third sensor components may comprise two separate electrodes that are in electrical contact with the freely mounted cantilever structure. As air flows over the freely mounted cantilever structure, the resistance between the two separate electrodes may change. The micro- or nano-electronic architecture of the sensor may be designed such that at least two surfaces are sensitive to changes in environmental conditions, preferably external air flow in this case. The two electrode surfaces may act as poles, wherein the electrical characteristics may change with changes in temperature and/or humidity. For example, electrical humidity sensors may comprise polyaniline nanofibers (PAni), which are characterized by a high response to changes in humidity, rapidly changing their electrical resistance. The same occurs when using a humidity sensor structure based on a PVA nanomesh. Using either of these materials, PAni or PVA nanomesh, sensors can be assembled/designed as described herein, such as those shown in the figures described below (e.g., 2A and 4A).

Это изменение сопротивления может регистрироваться контроллером, как описано в настоящем документе. Изменение сопротивления может указывать на осуществляемую пользователем затяжку.This change in resistance may be recorded by the controller as described in this document. The change in resistance may indicate a puff being taken by the user.

Трехкоординатный датчик может содержать одно или более из датчика влажности, датчика химического состава и датчика биологического сигнала. Пример датчика влажности может содержать нанесенный наноструктурный слой оксида цинка в качестве покрытия для регистрации влажности. Датчик может быть собран, как описано в настоящем документе, в виде свободной установленной кантилеверной структуры. Датчик может быть изготовлен с использованием тонкопленочной технологии.В этом случае сопротивление применяемых наносимых в виде покрытия пленок может снижаться при повышении относительной влажности быстрым и высоко надежным образом, поскольку электрическое сопротивление может меняться на более чем на 4-кратную величину при воздействии на тонкие структуры наноматериалов на основе ZnO условий от исходных стандартных комнатных условий с 60% относительной влажности до импульса влажности с 95% относительной влажности, что дает широкий диапазон возможностей для измерения градиентов с достаточной точностью для регистрации влажности.The three-dimensional sensor may comprise one or more of a humidity sensor, a chemical composition sensor and a biological signal sensor. An example of a humidity sensor may comprise a deposited nanostructured zinc oxide layer as a coating for detecting humidity. The sensor may be assembled as described herein in the form of a free mounted cantilever structure. The sensor may be manufactured using thin-film technology. In this case, the resistance of the films applied as a coating may decrease with increasing relative humidity in a fast and highly reliable manner, since the electrical resistance may change by more than 4-fold when the thin structures of ZnO-based nanomaterials are exposed to conditions from the original standard room conditions with 60% relative humidity to a humidity pulse with 95% relative humidity, which provides a wide range of possibilities for measuring gradients with sufficient accuracy for detecting humidity.

Свободно установленная кантилеверная структура может обеспечивать возможность того, чтобы гибкая поверхность двух электродов действовала как мембрана, которая микродеформируется под воздействием условий потока воздуха по принципам элементарной гидромеханики и за счет характеристик материала, образующего мембрану, которая в результате изменения своей формы при изгибе также изменяет свои электрические характеристики.The freely mounted cantilever structure can provide the possibility for the flexible surface of the two electrodes to act as a membrane that is microdeformed under the influence of air flow conditions according to the principles of elementary hydromechanics and due to the characteristics of the material forming the membrane, which, as a result of changing its shape when bent, also changes its electrical characteristics.

Концепция конструирования датчиков на основе накладывающихся слоев тонкой пленки, как описано в настоящем документе, обеспечивает возможность того, что разные слои могут иметь разные характеристики и осуществлять регистрацию в различных «направлениях». В качестве примера узлы, представленные ниже, описанные со ссылкой на Фиг. 2A или Фиг. 4A, могут обеспечивать возможность того, что после расположения слоев таким образом, чтобы они накладывались друг на друга с образованием за счет этого структуры датчика (датчиков), датчик может осуществлять регистрацию во внутреннем направлении, регистрируя внутреннюю область/объем, а также во внешнем направлении, регистрируя внешнюю область/объем.The concept of constructing sensors based on overlapping thin film layers as described herein allows for the possibility that different layers can have different characteristics and perform detection in different "directions". As an example, the assemblies presented below, described with reference to Fig. 2A or Fig. 4A, can allow for the possibility that after arranging the layers so that they overlap each other to thereby form a structure of the sensor(s), the sensor can perform detection in the internal direction, detecting the internal region/volume, and in the external direction, detecting the external region/volume.

Настоящее изобретение также относится к трехкоординатному датчику, используемому в устройстве, генерирующем аэрозоль, при этом трехкоординатный датчик изготавливают согласно любому способу, описанному в настоящем документе.The present invention also relates to a three-dimensional sensor used in an aerosol generating device, wherein the three-dimensional sensor is manufactured according to any method described herein.

Настоящее изобретение дополнительно относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему трехкоординатный датчик, описанный в настоящем документе.The present invention further relates to an aerosol generating device comprising the three-dimensional sensor described herein.

В контексте настоящего документа термины «проксимальный», «дистальный», «расположенный раньше по ходу потока», «расположенный дальше по ходу потока» используют для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, во время его использования.As used herein, the terms "proximal," "distal," "upstream," and "downstream" are used to describe the relative positions of components or portions of components of an aerosol generating device relative to the direction in which a user draws on the aerosol generating device during use.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштучный конец, через который при использовании аэрозоль выходит из устройства, генерирующего аэрозоль, и доставляется пользователю. Мундштучный конец может также называться проксимальным концом. При использовании пользователь осуществляет затяжку на проксимальном или мундштучном конце устройства, генерирующего аэрозоль, чтобы вдыхать аэрозоль, генерируемый устройством, генерирующим аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит дистальный конец, противоположный проксимальному или мундштучному концу. Проксимальным или мундштучный конец устройства, генерирующего аэрозоль, также может называться расположенным дальше по ходу потока концом, а дистальный конец устройства, генерирующего аэрозоль, также может называться расположенным раньше по ходу потока концом. Компоненты или части компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или дальше по ходу потока относительно друг друга на основании их относительных положений между проксимальным концом, расположенным дальше по ходу потока концом или мундштучным концом, и дистальным концом или расположенным раньше по ходу потока концом устройства, генерирующего аэрозоль.The aerosol generating device may comprise a mouth end through which, in use, the aerosol exits the aerosol generating device and is delivered to the user. The mouth end may also be referred to as the proximal end. In use, the user draws on the proximal or mouth end of the aerosol generating device to inhale the aerosol generated by the aerosol generating device. The aerosol generating device comprises a distal end opposite the proximal or mouth end. The proximal or mouth end of the aerosol generating device may also be referred to as the downstream end, and the distal end of the aerosol generating device may also be referred to as the upstream end. Components or portions of components of an aerosol generating device may be described as upstream or downstream relative to one another based on their relative positions between the proximal end, the downstream end, or mouthpiece end, and the distal end or upstream end of the aerosol generating device.

В данном документе термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой часть изделия, генерирующего аэрозоль, например часть курительного изделия. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля, непосредственно вдыхаемого в легкие пользователя через рот пользователя. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой держатель. Устройство может представлять собой электрически нагреваемое курительное устройство. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать кожух, электрическую схему, источник питания, нагревательную камеру и нагревательный элемент.As used herein, the term "aerosol generating device" refers to a device that interacts with an aerosol generating substrate to generate an aerosol. The aerosol generating substrate may be a portion of an aerosol generating article, such as a portion of a smoking article. The aerosol generating device may be a smoking device that interacts with an aerosol generating substrate of an aerosol generating article to generate an aerosol that is directly inhaled into the lungs of a user through the user's mouth. The aerosol generating device may be a holder. The device may be an electrically heated smoking device. The aerosol generating device may comprise a housing, an electrical circuit, a power source, a heating chamber, and a heating element.

В настоящем документе применительно к настоящему изобретению термин «курительный» применительно к устройству, изделию, системе, субстрату или чему-либо иному не относится к обычному курению, при котором субстрат, образующий аэрозоль, полностью или по меньшей мере частично сгорает. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению выполнено с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, до температуры ниже температуры сгорания субстрата, образующего аэрозоль, но до температуры, при которой одно или более летучих соединений субстрата, образующего аэрозоль, высвобождаются с образованием вдыхаемого аэрозоля, или выше нее.In this document, as applied to the present invention, the term "smoking" as applied to a device, article, system, substrate or anything else does not refer to conventional smoking, in which the aerosol-forming substrate is completely or at least partially combusted. The aerosol-generating device according to the present invention is configured to heat the aerosol-forming substrate to a temperature below the combustion temperature of the aerosol-forming substrate, but to a temperature at which one or more volatile compounds of the aerosol-forming substrate are released to form an inhalable aerosol, or above it.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать электрическую схему. Электрическая схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Микропроцессор может представлять собой часть контроллера. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на нагревательный элемент. Питание может подаваться на нагревательный элемент непрерывно после активации устройства, генерирующего аэрозоль, или может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагревательный элемент в виде импульсов электрического тока. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью отслеживания электрического сопротивления нагревательного элемента и, предпочтительно, с возможностью управления подачей питания на нагревательный элемент в зависимости от электрического сопротивления нагревательного элемента. Электрическая схема может содержать трехкоординатный датчик и контроллер, электрически соединенный с трехкоординатным датчиком. Контроллер может управлять работой устройства, генерирующего аэрозоль, на основании выходного сигнала трехкоординатного датчика.The aerosol generating device may comprise an electrical circuit. The electrical circuit may comprise a microprocessor, which may be a programmable microprocessor. The microprocessor may be part of a controller. The electrical circuit may comprise additional electronic components. The electrical circuit may be configured to regulate the power supply to the heating element. The power supply may be continuously supplied to the heating element after activation of the aerosol generating device, or may be supplied intermittently, for example from puff to puff. The power supply may be supplied to the heating element in the form of electric current pulses. The electrical circuit may be configured to monitor the electrical resistance of the heating element and, preferably, to control the power supply to the heating element depending on the electrical resistance of the heating element. The electrical circuit may comprise a three-coordinate sensor and a controller electrically connected to the three-coordinate sensor. The controller may control the operation of the aerosol generating device based on the output signal of the three-coordinate sensor.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания, обычно батарею, внутри основного корпуса устройства, генерирующего аэрозоль. В одном варианте реализации источник питания представляет собой литий-ионную батарею. В альтернативном варианте источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею. В альтернативном варианте источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого вида, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, обеспечивающую возможность накопления энергии, достаточной для одного или более сеансов использования; например, источник питания может иметь емкость, достаточную для непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного элемента. The aerosol generating device may comprise a power source, typically a battery, within the main body of the aerosol generating device. In one embodiment, the power source is a lithium-ion battery. Alternatively, the power source may be a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, or a lithium-based battery, such as a lithium-cobalt, lithium-iron phosphate, lithium-titanium, or lithium-polymer battery. Alternatively, the power source may be another type of charge storage device, such as a capacitor. The power source may require recharging and may have a capacity that provides the ability to store energy sufficient for one or more use sessions; for example, the power source may have a capacity sufficient for continuous aerosol generation for a period of approximately six minutes, or for a period of multiples of six minutes. In another example, the power source may have a capacity sufficient to provide a specified number of puffs or individual activations of the heating element.

Полость устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь открытый конец, в который вставляют изделие, генерирующее аэрозоль. Открытый конец может представлять собой проксимальный конец. Полость может иметь закрытый конец, противоположный открытому концу. Закрытый конец может представлять собой основание полости. Закрытый конец может быть закрытым за исключением того, что предусмотрены отверстия для воздуха, расположенные в основании. Основание полости может быть плоским. Основание полости может быть круглым. Основание полости может быть расположено раньше по ходу потока относительно полости. Открытый конец может быть расположен дальше по ходу потока относительно полости. Полость может быть продолговатой. Полость может иметь продольную центральную ось. Продольное направление может представлять собой направление, проходящее между открытым и закрытым концами вдоль продольной центральной оси. Продольная центральная ось указанной полости может быть параллельной продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. The cavity of the aerosol generating device may have an open end into which the aerosol generating article is inserted. The open end may be the proximal end. The cavity may have a closed end opposite the open end. The closed end may be the base of the cavity. The closed end may be closed except for the fact that air holes are provided located in the base. The base of the cavity may be flat. The base of the cavity may be round. The base of the cavity may be located upstream of the cavity. The open end may be located downstream of the cavity. The cavity may be elongated. The cavity may have a longitudinal central axis. The longitudinal direction may be a direction passing between the open and closed ends along the longitudinal central axis. The longitudinal central axis of said cavity may be parallel to the longitudinal axis of the aerosol generating device.

Полость может быть выполнена в виде нагревательной камеры. Полость может иметь цилиндрическую форму. Полость может иметь полую цилиндрическую форму. Полость может иметь форму, соответствующую форме изделия, генерирующего аэрозоль, подлежащего размещению в указанной полости. Полость может иметь круглое поперечное сечение. Полость может иметь эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение. Полость может иметь внутренний диаметр, соответствующий внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Гибкая диэлектрическая подложка с компонентами датчика, образующими трехкоординатный датчик, может быть расположена по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, вокруг полости.The cavity can be made in the form of a heating chamber. The cavity can have a cylindrical shape. The cavity can have a hollow cylindrical shape. The cavity can have a shape corresponding to the shape of the aerosol-generating article to be placed in said cavity. The cavity can have a circular cross-section. The cavity can have an elliptical or rectangular cross-section. The cavity can have an internal diameter corresponding to the external diameter of the aerosol-generating article. A flexible dielectric substrate with sensor components forming a three-coordinate sensor can be located at least partially, preferably completely, around the cavity.

Через указанную полость может проходить канал для потока воздуха. Обеспечивается возможность втягивания окружающего воздуха в устройство, генерирующее аэрозоль, в указанную полость и в направлении пользователя через указанный канал для потока воздуха. Дальше по ходу потока относительно полости может быть расположен мундштук, или пользователь может непосредственно осуществлять затяжку на изделии, генерирующем аэрозоль. Канал для потока воздуха может проходить через мундштук.An air flow channel may pass through said cavity. It is possible to draw ambient air into the aerosol generating device into said cavity and towards the user through said air flow channel. Further along the flow relative to the cavity, a mouthpiece may be located, or the user may directly inhale on the aerosol generating product. The air flow channel may pass through the mouthpiece.

В любых аспектах настоящего изобретения нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал, платину, золото и серебро. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, 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, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может необязательно быть встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им либо наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.In any aspects of the present invention, the heating element may comprise an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from a ceramic material and a metallic material. Such composite materials may comprise doped or undoped ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum, platinum, gold, and silver. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese, gold, and iron-based superalloys, stainless steel, Timetal®, and iron-manganese-aluminum-based alloys. In composite materials, the electrically resistive material may optionally be embedded in, encapsulated in, or coated with the insulating material, or vice versa, depending on the energy transfer kinetics and the desired external physicochemical properties.

Как описано в настоящем документе, в любом из аспектов изобретения нагревательный элемент может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать внутренний нагревательный элемент или внешний нагревательный элемент, или как внутренний, так и внешний нагревательные элементы, при этом слова «внутренний» и «внешний» используются по отношению к субстрату, образующему аэрозоль. Внутренний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внутренний нагревательный элемент может иметь форму нагревательной пластины. В альтернативном варианте внутренний нагреватель может иметь форму оболочки или подложки с разными электрически проводящими частями или электрически резистивной металлической трубки. В альтернативном варианте внутренний нагревательный элемент может представлять собой одну или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр субстрата, образующего аэрозоль. Другие альтернативы включают нагревательную проволоку или нить, например Ni-Cr (никель-хромовую), платиновую, вольфрамовую или выполненную из сплава проволоку или нагревательную пластину. Необязательно внутренний нагревательный элемент может быть нанесен внутри или снаружи на жесткий материал носителя. В одном таком варианте реализации электрически резистивный нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, характеризующегося определенной зависимостью между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть выполнен в виде дорожки на подходящем изоляционном материале, таком как керамический материал, а затем помещен между слоями другого изоляционного материала, такого как стекло. Выполненные таким образом нагреватели могут использоваться как для нагрева, так и для отслеживания температуры нагревательных элементов во время работы.As described herein, in any aspect of the invention, the heating element may be part of an aerosol generating device. The aerosol generating device may comprise an internal heating element or an external heating element, or both internal and external heating elements, wherein the words "internal" and "external" are used in relation to the aerosol generating substrate. The internal heating element may have any suitable shape. For example, the internal heating element may have the shape of a heating plate. Alternatively, the internal heater may have the shape of a shell or substrate with different electrically conductive parts or an electrically resistive metal tube. Alternatively, the internal heating element may be one or more heating needles or rods that extend through the center of the aerosol generating substrate. Other alternatives include a heating wire or filament, such as a Ni-Cr (nickel-chromium), platinum, tungsten or alloy wire or heating plate. Optionally, the internal heating element may be applied internally or externally to a rigid carrier material. In one such embodiment, the electrically resistive heating element may be made using a metal characterized by a certain relationship between temperature and specific resistance. In such an example device, the metal may be made in the form of a track on a suitable insulating material, such as a ceramic material, and then placed between layers of another insulating material, such as glass. Heaters made in this way may be used both to heat and to monitor the temperature of the heating elements during operation.

Внешний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагревательный элемент может иметь форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги на диэлектрической подложке, такой как полиимидная. Листам гибкой нагревательной фольги может быть придана форма, соответствующая периметру полости для размещения субстрата. В альтернативном варианте внешний нагревательный элемент может иметь форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна, или может быть образован с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на подложке подходящей формы. Внешний нагревательный элемент также может быть выполнен с использованием металла, характеризующегося определенной зависимостью между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может присутствовать в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Выполненный таким образом внешний нагревательный элемент может использоваться как для нагрева, так и для отслеживания температуры внешнего нагревательного элемента во время работы.The external heating element may have any suitable shape. For example, the external heating element may have the shape of one or more flexible heating foil sheets on a dielectric substrate, such as polyimide. The flexible heating foil sheets may be shaped to correspond to the perimeter of the cavity for accommodating the substrate. Alternatively, the external heating element may have the shape of a metal grid or grids, a flexible printed circuit board, a molded coupling device (MID), a ceramic heater, a flexible carbon fiber heater, or may be formed using a coating technology such as plasma vapor deposition on a substrate of a suitable shape. The external heating element may also be made using a metal characterized by a certain relationship between temperature and specific resistance. In such an exemplary device, the metal may be present in the form of a track between two layers of suitable insulating materials. An external heating element made in this way can be used both for heating and for monitoring the temperature of the external heating element during operation.

В качестве альтернативы электрически резистивному нагревательному элементу нагревательный элемент может быть выполнен в виде индукционного нагревательного элемента. Индукционный нагревательный элемент может содержать катушку индуктивности и сусцептор. В целом сусцептор представляет собой материал, способный генерировать тепло при проникновении в него переменного магнитного поля при помещении его в переменное магнитное поле. Если сусцептор является проводящим, обычно переменное магнитное поле наводит вихревые токи. Если сусцептор является магнитным, то обычно другой эффект, который вносит вклад в нагрев, называется общим термином потерь на гистерезис. Потери на гистерезис обусловлены в основном перемещениями групп магнитных доменов в сусцепторе, обусловленными тем, что их магнитная ориентация будет выравниваться по магнитному индукционному полю, которое меняется. Другой эффект, вносящий вклад в потери на гистерезис, возникает, когда магнитные домены в сусцепторе расширяются или сжимаются. Все эти изменения в сусцепторе, которые происходят в нано-масштабе или меньшем масштабе, совместно называются «потерями на гистерезис», поскольку они приводят к выделению тепла в сусцепторе. Соответственно, если сусцептор является и магнитным, и электропроводным, то и потери на гистерезис, и образование вихревых токов будут вносить вклад в нагревание сусцептора. Если сусцептор является магнитным, но не проводящим, то потери на гистерезис будут единственным механизмом нагревания сусцептора при проникновении в него переменного магнитного поля. В соответствии с настоящим изобретением сусцептор может быть электропроводным или магнитным, или как электропроводным, так и магнитным. Переменное магнитное поле, создаваемое одной или несколькими катушками индуктивности, нагревает сусцептор, который затем передает тепло субстрату, образующему аэрозоль, в результате чего образуется аэрозоль. Передача тепла может происходить в основном за счет теплопроводности. Такая теплопередача происходит наилучшим образом, если сусцептор находится в тесном тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль.As an alternative to an electrically resistive heating element, the heating element may be an induction heating element. An induction heating element may comprise an inductor and a susceptor. In general, a susceptor is a material that is capable of generating heat when an alternating magnetic field penetrates it when it is placed in an alternating magnetic field. If the susceptor is conductive, the alternating magnetic field usually induces eddy currents. If the susceptor is magnetic, then usually another effect that contributes to heating is called the general term hysteresis loss. Hysteresis loss is caused mainly by movements of groups of magnetic domains in the susceptor due to the fact that their magnetic orientation will align with the magnetic induction field, which is changing. Another effect contributing to hysteresis loss occurs when the magnetic domains in the susceptor expand or contract. All of these changes in the susceptor that occur on a nanoscale or smaller are collectively referred to as "hysteresis losses" because they result in heat generation in the susceptor. Accordingly, if the susceptor is both magnetic and conductive, both the hysteresis losses and the formation of eddy currents will contribute to heating the susceptor. If the susceptor is magnetic but not conductive, the hysteresis losses will be the only mechanism for heating the susceptor when an alternating magnetic field is applied to it. According to the present invention, the susceptor may be conductive or magnetic, or both conductive and magnetic. The alternating magnetic field generated by one or more inductors heats the susceptor, which then transfers heat to the aerosol-forming substrate, resulting in the formation of the aerosol. The heat transfer may occur primarily by conduction. This heat transfer occurs best if the susceptor is in close thermal contact with the aerosol-forming substrate.

В настоящем документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» означает изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное изделие, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый и поступающий в легкие пользователя через его рот. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. As used herein, the term "aerosol-generating article" means an article that contains an aerosol-forming substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. For example, an aerosol-generating article may be a smoking article that generates an aerosol that is directly inhaled and delivered to the user's lungs through his or her mouth. The aerosol-generating article may be disposable.

В данном документе термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному выделять одно или более летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, для удобства может представлять собой часть изделия, генерирующего аэрозоль, или курительного изделия.As used herein, the term "aerosol-forming substrate" refers to a substrate capable of releasing one or more volatile compounds that can form an aerosol. Such volatile compounds may be released by heating the aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may conveniently be a portion of an aerosol-generating article or a smoking article.

Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. 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. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля, которое способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.The aerosol-forming substrate may be a solid aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may contain both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may contain a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. The aerosol-forming substrate may contain a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may contain an aerosol forming agent that facilitates the formation of a dense and stable aerosol. Examples of suitable aerosol forming agents include glycerin and propylene glycol.

Субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит гомогенизированный табачный материал, вещество для образования аэрозоля и воду. Обеспечение гомогенизированного табачного материала может улучшить генерирование аэрозоля, содержание никотина и вкусоароматический профиль аэрозоля, генерируемого при нагреве изделия, генерирующего аэрозоль. В частности, процесс изготовления гомогенизированного табака включает измельчение табачного листа, что более эффективно обеспечивает возможность выделения никотина и вкусоароматических веществ при нагреве.The aerosol generating substrate preferably comprises a homogenized tobacco material, an aerosol forming agent and water. Providing a homogenized tobacco material can improve the aerosol generation, nicotine content and flavor profile of the aerosol generated by heating the aerosol generating article. In particular, the process of producing homogenized tobacco includes grinding the tobacco leaf, which more effectively ensures the possibility of releasing nicotine and flavor substances when heated.

Для краткости, если для этапа свертывания или складывания используется только термин «свернутый» или «свертывание», это также охватывает вариант «сложенный» или «складывание».For brevity, if only the term "rolled" or "rolling" is used for the rolling or folding step, this also covers the "folded" or "folding" variant.

Ниже приведен не являющийся исчерпывающим список неограничивающих примеров. Любые один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любыми одним или более признаками другого примера, варианта реализации или аспекта, описанных в данном документе.The following is a non-exhaustive list of non-limiting examples. Any one or more of the features of these examples may be combined with any one or more features of another example, embodiment, or aspect described herein.

Пример 1. Способ изготовления трехкоординатного датчика для устройства, генерирующего аэрозоль, включающий:Example 1. Manufacturing method a three-coordinate sensor for an aerosol generating device, comprising:

обеспечение слоя гибкой диэлектрической подложки,providing a flexible dielectric substrate layer,

печать или установка первого компонента датчика в первом месте на гибкой диэлектрической подложке,printing or installing the first sensor component in the first location on the flexible dielectric substrate,

печать или установка второго компонента датчика во втором месте на гибкой диэлектрической подложке, при этом второе место отличается от первого места, иprinting or installing a second sensor component at a second location on the flexible dielectric substrate, wherein the second location is different from the first location, and

печать или установка третьего компонента датчика в третьем месте на гибкой диэлектрической подложке, при этом третье место отличается от второго места и от первого места,printing or installing a third sensor component in a third location on the flexible dielectric substrate, wherein the third location is different from the second location and from the first location,

свертывание или складывание гибкой диэлектрической подложки таким образом, что образуются три слоя гибкой диэлектрической подложки, при этом первое место, второе место и третье место накладываются друг на друга с образованием за счет этого трехкоординатного датчика.rolling or folding the flexible dielectric substrate in such a way that three layers of the flexible dielectric substrate are formed, wherein the first place, the second place and the third place are superimposed on each other to form a three-coordinate sensor due to this.

Пример 2. Способ согласно примеру 1, в котором имеет место одно или более из следующего: первый компонент датчика представляет собой электрический компонент датчика, второй компонент датчика представляет собой электрический компонент датчика, и третий компонент датчика представляет собой электрический компонент датчика.Example 2. The method according to example 1, wherein one or more of the following occurs: the first sensor component is an electrical sensor component, the second sensor component is an electrical sensor component, and the third sensor component is an electrical sensor component.

Пример 3. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором один или более из первого, второго и третьего компонентов датчика содержат контроллер.Example 3. The method according to any of the previous examples, wherein one or more of the first, second and third sensor components comprises a controller.

Пример 4. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором один или более из первого, второго и третьего компонентов датчика содержат одно или более из резистора, конденсатора, индуктора, микропроцессора, электронной схемы, соединительной схемы, полости, шпильки и теплоотвода.Example 4. The method according to any of the previous examples, wherein one or more of the first, second and third sensor components comprise one or more of a resistor, a capacitor, an inductor, a microprocessor, an electronic circuit, a connecting circuit, a cavity, a pin and a heat sink.

Пример 5. Способ согласно любому из предыдущих примеров, включающий дополнительный этап после этапа свертывания или складывания, при этом дополнительный этап представляет собой прикрепление электрического компонента, предпочтительно электропроводящих дорожек, к трехкоординатному датчику.Example 5. A method according to any of the previous examples, comprising an additional step after the rolling or folding step, wherein the additional step is attaching an electrical component, preferably electrically conductive tracks, to the three-dimensional sensor.

Пример 6. Способ согласно предыдущему примеру, в котором прикрепление осуществляют путем одного или более из склеивания, фрикционной сварки, фрикционного связывания и ультразвуковой сварки.Example 6. The method according to the previous example, wherein the attachment is carried out by one or more of gluing, friction welding, friction bonding and ultrasonic welding.

Пример 7. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором прикрепление осуществляют с использованием одного или более из клея, эпоксидной смолы, проволоки и припоя. Example 7. The method according to any of the previous examples, wherein the attachment is carried out using one or more of glue, epoxy resin, wire and solder.

Пример 8. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором трехкоординатный датчик содержит датчик давления.Example 8. The method according to any of the previous examples, wherein the three-coordinate sensor comprises a pressure sensor.

Пример 9. Способ согласно предыдущему примеру, в котором один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит герметично уплотненную полость, и при этом другой из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит тензорезистор.Example 9. The method according to the previous example, in which one of the first, second and third components of the sensor comprises a hermetically sealed cavity, and wherein another of the first, second and third components of the sensor comprises a strain gauge.

Пример 10. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором трехкоординатный датчик содержит спектрометр.Example 10. The method according to any of the previous examples, wherein the three-coordinate sensor comprises a spectrometer.

Пример 11. Способ согласно предыдущему примеру, в котором один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит источник света, и в котором один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит детектор.Example 11. The method according to the previous example, wherein one of the first, second and third sensor components comprises a light source, and wherein one of the first, second and third sensor components comprises a detector.

Пример 12. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором трехкоординатный датчик содержит датчик температуры.Example 12. A method according to any of the previous examples, wherein the three-coordinate sensor comprises a temperature sensor.

Пример 13. Способ согласно предыдущему примеру, в котором один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит термочувствительный материал, и при этом другой из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит тензорезистор.Example 13. The method according to the previous example, in which one of the first, second and third components of the sensor comprises a temperature-sensitive material, and wherein another of the first, second and third components of the sensor comprises a strain gauge.

Пример 14. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором датчик температуры содержит по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, отдельных датчика температуры, расположенных в разных местах свернутой или сложенной гибкой диэлектрической подложки.Example 14. The method according to any of the previous examples, wherein the temperature sensor comprises at least two, preferably at least three, separate temperature sensors located in different places of the rolled or folded flexible dielectric substrate.

Пример 15. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором трехкоординатный датчик содержит датчик потока.Example 15. The method according to any of the previous examples, wherein the three-coordinate sensor comprises a flow sensor.

Пример 16. Способ согласно предыдущему примеру, в котором один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит свободно установленную кантилеверную структуру, и при этом один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит два отдельных электрода, электрически контактирующих со свободностоящей кантилеверной структурой.Example 16. The method according to the previous example, in which one of the first, second and third components of the sensor comprises a freely mounted cantilever structure, and wherein one of the first, second and third components of the sensor comprises two separate electrodes electrically contacting the freely mounted cantilever structure.

Пример 17. Способ согласно любому из предыдущих примеров, в котором трехкоординатный датчик содержит одно или более из датчика влажности, датчика химического состава и датчика биологического сигнала.Example 17. The method according to any of the previous examples, wherein the three-dimensional sensor comprises one or more of a humidity sensor, a chemical composition sensor, and a biological signal sensor.

Пример 18. Трехкоординатный датчик, используемый в устройстве, генерирующем аэрозоль, при этом трехкоординатный датчик изготовлен в соответствии с любым из предыдущих примеров.Example 18. A three-dimensional sensor used in an aerosol generating device, wherein the three-dimensional sensor is manufactured in accordance with any of the previous examples.

Пример 19. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее трехкоординатный датчик согласно предыдущему примеру.Example 19. An aerosol generating device comprising a three-dimensional sensor according to the previous example.

Признаки, описанные в отношении одного варианта реализации, могут быть в равной степени применены к другим вариантам реализации настоящего изобретения.Features described with respect to one embodiment may be equally applied to other embodiments of the present invention.

Настоящее изобретение далее будет описано, исключительно в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые графические материалы, в которых:The present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

на Фиг. 1A-1C показан трехкоординатный датчик, содержащий датчик давления;Fig. 1A-1C shows a three-dimensional sensor comprising a pressure sensor;

на Фиг. 2A-2C показан трехкоординатный датчик, содержащий спектрометр;Fig. 2A-2C shows a three-dimensional sensor containing a spectrometer;

на Фиг. 3A-3C показан трехкоординатный датчик, содержащий датчик температуры;Fig. 3A-3C shows a three-coordinate sensor containing a temperature sensor;

на Фиг. 4A-4C показан трехкоординатный датчик, содержащий множество датчиков температуры; иFig. 4A-4C shows a three-dimensional sensor comprising a plurality of temperature sensors; and

на Фиг. 5A-5C показан трехкоординатный датчик, содержащий датчик потока.Fig. 5A-5C shows a three-dimensional sensor containing a flow sensor.

На Фиг. 1A показан трехкоординатный датчик после свертывания. Трехкоординатный датчик содержит гибкую диэлектрическую подложку 10. Гибкая диэлектрическая подложка 10 свернута таким образом, что три слоя A-A’, C-C’ и E-E’ гибкой диэлектрической подложки 10 расположены поверх друг друга в области, где образован трехкоординатный датчик.Fig. 1A shows a three-coordinate sensor after folding. The three-coordinate sensor comprises a flexible dielectric substrate 10. The flexible dielectric substrate 10 is folded in such a way that three layers A-A', C-C' and E-E' of the flexible dielectric substrate 10 are located on top of each other in the region where the three-coordinate sensor is formed.

Трехкоординатный датчик, показанный на Фиг. 1A-1C, содержит датчик 12 давления. Датчик 12 давления образован первым компонентом 14 датчика, вторым компонентом 16 датчика и третьим компонентом 20 датчика. The three-dimensional sensor shown in Fig. 1A-1C comprises a pressure sensor 12. The pressure sensor 12 is formed by a first sensor component 14, a second sensor component 16 and a third sensor component 20.

Первый компонент 14 датчика расположен в первом месте 20 на гибкой диэлектрической подложке. Второй компонент 16 датчика расположен во втором месте 22 на гибкой диэлектрической подложке. Третий компонент 20 датчика расположен в третьем месте 24 на гибкой диэлектрической подложке.The first component 14 of the sensor is located in the first place 20 on the flexible dielectric substrate. The second component 16 of the sensor is located in the second place 22 on the flexible dielectric substrate. The third component 20 of the sensor is located in the third place 24 on the flexible dielectric substrate.

Первый компонент 14 датчика в варианте реализации датчика 12 давления, показанном на Фиг. 1, представляет собой основание 26 герметично уплотненной полости 28. Второй компонент 16 датчика содержит стенки 30, в частности боковые стенки 30, герметично уплотненной полости 28. Третий компонент 20 датчика содержит гибкую диафрагму 32, образующую верхнюю стенку герметично уплотненной полости 28, тензорезистор 34, лежащий поверх гибкой диафрагмы 32, стенки 30 герметично уплотненной полости 28, контроллер 36 и электропроводные дорожки 38, электрически соединяющие тензорезистор 34 с контроллером 36.The first component 14 of the sensor in the embodiment of the pressure sensor 12 shown in Fig. 1 is a base 26 of the hermetically sealed cavity 28. The second component 16 of the sensor contains walls 30, in particular side walls 30, of the hermetically sealed cavity 28. The third component 20 of the sensor contains a flexible diaphragm 32 forming the upper wall of the hermetically sealed cavity 28, a strain gauge 34 lying on top of the flexible diaphragm 32, walls 30 of the hermetically sealed cavity 28, a controller 36 and conductive tracks 38 electrically connecting the strain gauge 34 to the controller 36.

На Фиг. 1A показан конечный трехкоординатный датчик. На Фиг. 1B показан третий компонент 20 датчика или вид сверху свернутого трехкоординатного датчика, а на Фиг. 1C показан трехкоординатный датчик перед этапом свертывания. Представленная на этой фигуре компоновка неизменна для Фиг. 1-5. На Фиг. 1C показаны отдельный первый компонент 14 датчика, второй компонент 16 датчика и третий компонент 20 датчика, расположенные на гибкой диэлектрической подложке 10. Функциональный датчик 12 давления образован только путем свертывания гибкой диэлектрической подложки 10. В этом случае изменение давления, в частности отрицательное давление воздуха, втягиваемого через систему, генерирующую аэрозоль, приводит к деформации внутреннего объема герметично уплотненной полости 28. Эта деформация приводит к выпячиванию гибкой диафрагмы 32, что приводит к изменению сопротивления в тензорезисторе 34. Это изменение сопротивления регистрируется контроллером 36 и указывает на осуществляемую пользователем затяжку.Fig. 1A shows the final three-dimensional sensor. Fig. 1B shows the third component 20 of the sensor or a top view of the folded three-dimensional sensor, and Fig. 1C shows the three-dimensional sensor before the fold step. The arrangement shown in this figure is unchanged for Figs. 1-5. In Fig. 1C shows a separate first sensor component 14, a second sensor component 16 and a third sensor component 20, located on a flexible dielectric substrate 10. The functional pressure sensor 12 is formed only by rolling up the flexible dielectric substrate 10. In this case, a change in pressure, in particular the negative pressure of air drawn through the aerosol generating system, leads to a deformation of the internal volume of the hermetically sealed cavity 28. This deformation leads to a bulging of the flexible diaphragm 32, which leads to a change in resistance in the strain gauge 34. This change in resistance is recorded by the controller 36 and indicates a tightening performed by the user.

На Фиг. 2A-2C показан трехкоординатный датчик, содержащий спектрометр 40. Вариант реализации, показанный на Фиг. 2A-2C, имеет много компонентов, аналогичных варианту реализации, показанному на Фиг. 1A-1C, таких как гибкая диэлектрическая подложка 10, свертывание и наслоение гибкой диэлектрической подложки 10 и контроллера 36. Для краткости описание этого и следующих вариантов реализации сосредоточено на отличиях, а подобные элементы не описаны, и подобные элементы имеют одинаковые номера позиций в графических материалах.Fig. 2A-2C shows a three-dimensional sensor comprising a spectrometer 40. The embodiment shown in Fig. 2A-2C has many components similar to the embodiment shown in Fig. 1A-1C, such as a flexible dielectric substrate 10, a roll-up and layering of the flexible dielectric substrate 10, and a controller 36. For brevity, the description of this and the following embodiments focuses on the differences, and similar elements are not described, and similar elements have the same reference numbers in the drawings.

Спектрометр 40 по Фиг. 2A-2C имеет полость 42 спектрометра, имеющую стенки 30. Первый компонент 14 датчика в первом месте 20 на гибкой диэлектрической подложке содержит стенки 30, предпочтительно основание 26, полости 42 спектрометра, и второй компонент 16 датчика во втором месте 22 на гибкой диэлектрической подложке содержит стенки 30, предпочтительно боковые стенки 30, полости 42 спектрометра. Первый компонент 14 датчика дополнительно содержит источник 44 света и детектор 46, оба из которых расположены на основании 26 полости 42 спектрометра таким образом, что они находятся внутри полости 42 спектрометра после свертывания гибкой диэлектрической подложки 10. Первый компонент 14 датчика дополнительно содержит первую створку 48, которая расположена над отверстием 50 основания, расположенным в основании 26 гибкой диэлектрической подложки 10. Первый компонент 14 датчика дополнительно содержит контроллер 36 и первый соединитель 52, проходящий сквозь подложку, и второй соединитель 54, проходящий сквозь подложку. Первый соединитель 52, проходящий сквозь подложку, и второй соединитель 54, проходящий сквозь подложку, вместе с проводящими дорожками 38 расположены с возможностью установления электрического соединения между детектором 46 и контроллером 36. The spectrometer 40 of Fig. 2A-2C has a spectrometer cavity 42 having walls 30. The first component 14 of the sensor in the first location 20 on the flexible dielectric substrate comprises the walls 30, preferably the base 26, of the spectrometer cavity 42, and the second component 16 of the sensor in the second location 22 on the flexible dielectric substrate comprises the walls 30, preferably the side walls 30, of the spectrometer cavity 42. The first component 14 of the sensor further comprises a light source 44 and a detector 46, both of which are located on the base 26 of the cavity 42 of the spectrometer in such a way that they are located inside the cavity 42 of the spectrometer after rolling up the flexible dielectric substrate 10. The first component 14 of the sensor further comprises a first flap 48, which is located above the opening 50 of the base, located in the base 26 of the flexible dielectric substrate 10. The first component 14 of the sensor further comprises a controller 36 and a first connector 52 passing through the substrate, and a second connector 54 passing through the substrate. The first connector 52 passing through the substrate, and the second connector 54 passing through the substrate, together with the conductive paths 38 are located with the possibility of establishing an electrical connection between the detector 46 and the controller 36.

Третий компонент 18 датчика содержит вторую створку 56, которая расположена над верхним отверстием 58, расположенным в третьем месте 24 на гибкой диэлектрической подложке.The third component 18 of the sensor comprises a second flap 56, which is located above the upper opening 58, located in the third place 24 on the flexible dielectric substrate.

После свертывания гибкой диэлектрической подложки 10, как показано на Фиг. 2A, полость 42 спектрометра полностью сформирована. Первая створка 48 и вторая створка 56 расположены таким образом, чтобы позволять воздуху поступать в полость 42 спектрометра. Первая створка 48 и вторая створка 56 расположены таким образом, чтобы позволять воздуху поступать в полость 42 спектрометра при изменении давления, предпочтительно при отрицательном давлении снаружи полости 42 спектрометра. Газ, поступающий в полость 42 спектрометра, может детектироваться детектором 46, поскольку, например, рассеяние света от источника 44 света влияет на свет, достигающий детектора 46. After the flexible dielectric substrate 10 is rolled up, as shown in Fig. 2A, the cavity 42 of the spectrometer is completely formed. The first flap 48 and the second flap 56 are arranged so as to allow air to enter the cavity 42 of the spectrometer. The first flap 48 and the second flap 56 are arranged so as to allow air to enter the cavity 42 of the spectrometer when the pressure changes, preferably when the pressure outside the cavity 42 of the spectrometer is negative. The gas entering the cavity 42 of the spectrometer can be detected by the detector 46, since, for example, the scattering of light from the light source 44 affects the light reaching the detector 46.

На Фиг. 2B показаны первый компонент 14 датчика и первое место 20 на гибкой диэлектрической подложке. На Фиг. 2C показаны первый компонент 14 датчика, второй компонент 16 датчика и третий компонент 20 датчика, расположенные на гибкой диэлектрической подложке 10 перед этапом свертывания. На Фиг. 2C в качестве альтернативы показан вид сверху свернутого трехкоординатного датчика.Fig. 2B shows the first sensor component 14 and the first location 20 on the flexible dielectric substrate. Fig. 2C shows the first sensor component 14, the second sensor component 16 and the third sensor component 20 arranged on the flexible dielectric substrate 10 before the rolling step. Fig. 2C alternatively shows a top view of the rolled three-dimensional sensor.

На Фиг. 3A-3C показан трехкоординатный датчик, содержащий датчик 60 температуры. Ниже описаны только элементы, отличающиеся от предыдущих вариантов реализации. Первый компонент 14 датчика температуры 60 содержит тензорезистор 62 и крепежную пластину 64 в первом месте 20 на гибкой диэлектрической подложке.Fig. 3A-3C shows a three-coordinate sensor comprising a temperature sensor 60. Only the elements that differ from the previous embodiments are described below. The first component 14 of the temperature sensor 60 comprises a strain gauge 62 and a mounting plate 64 at a first location 20 on a flexible dielectric substrate.

Второй компонент 16 датчика содержит сквозное отверстие 66, и третий компонент 20 датчика содержит термочувствительный материал 68. Крепежные штифты 70 прикрепляют термочувствительный материал 68 к крепежной пластине 64, как показано на Фиг. 3A.The second component 16 of the sensor comprises a through hole 66, and the third component 20 of the sensor comprises a temperature-sensitive material 68. The mounting pins 70 secure the temperature-sensitive material 68 to the mounting plate 64, as shown in Fig. 3A.

После свертывания гибкой диэлектрической подложки 10 термочувствительный материал 68 располагается смежно с тензорезистором 62 или примыкает к нему. Изменение температуры, в частности повышение температуры, термочувствительного материала 68 приводит к расширению термочувствительного материала 68. Расширение термочувствительного материала 68 вызывает приложение давления термочувствительным материалом 68 к тензорезистору 62. Это приводит к изменению сопротивления тензорезистора 62, которое может регистрироваться контроллером 36.After the flexible dielectric substrate 10 is rolled up, the temperature-sensitive material 68 is located adjacent to the strain gauge 62 or is adjacent to it. A change in temperature, in particular an increase in temperature, of the temperature-sensitive material 68 causes the temperature-sensitive material 68 to expand. The expansion of the temperature-sensitive material 68 causes the temperature-sensitive material 68 to apply pressure to the strain gauge 62. This causes a change in the resistance of the strain gauge 62, which can be recorded by the controller 36.

На Фиг. 4A-4C показан трехкоординатный датчик, содержащий множество датчиков 60 температуры. Каждый из датчиков 60 температуры выполнен аналогично датчику 60 температуры, показанному на Фиг. 3A-3C. В качестве примера все три датчика 60 температуры, показанные на Фиг. 4A-4C, соединены с общим контроллером 36 посредством проводящих дорожек 38.Fig. 4A-4C shows a three-dimensional sensor comprising a plurality of temperature sensors 60. Each of the temperature sensors 60 is constructed similarly to the temperature sensor 60 shown in Fig. 3A-3C. As an example, all three temperature sensors 60 shown in Fig. 4A-4C are connected to a common controller 36 via conductive tracks 38.

На Фиг. 5A-5C показан трехкоординатный датчик, содержащий датчик 72 потока или расходомер. Датчик 72 потока содержит свободно установленную кантилеверную структуру 74, имеющую первый электрод 76 и второй электрод 78. Свободностоящая кантилеверная структура 74 расположена над кантилеверной полостью 80. Кантилеверная полость 80 образована первым компонентом 14 датчика и вторым компонентом 16 датчика. Первый компонент 14 датчика содержит свободно установленную кантилеверную структуру 74, первый электрод 76 и второй электрод 78. Если воздух протекает над первым электродом 76 и вторым электродом 78, сопротивление на первом электроде 76 и втором электроде 78 меняется. Это может быть зарегистрировано контроллером 36, соединенным с первым электродом 76 и вторым электродом 78 проводящими дорожками 38.In Fig. 5A-5C a three-dimensional sensor is shown, comprising a flow sensor 72 or a flow meter. The flow sensor 72 comprises a freely mounted cantilever structure 74, having a first electrode 76 and a second electrode 78. The freely mounted cantilever structure 74 is located above the cantilever cavity 80. The cantilever cavity 80 is formed by the first sensor component 14 and the second sensor component 16. The first sensor component 14 comprises a freely mounted cantilever structure 74, a first electrode 76 and a second electrode 78. If air flows above the first electrode 76 and the second electrode 78, the resistance on the first electrode 76 and the second electrode 78 changes. This can be registered by the controller 36, connected to the first electrode 76 and the second electrode 78 by conductive paths 38.

Claims (21)

1. Способ изготовления датчика для устройства, генерирующего аэрозоль, причем датчик образован из по меньшей мере трех компонентов датчика, включающий:1. A method for manufacturing a sensor for an aerosol generating device, wherein the sensor is formed from at least three sensor components, including: обеспечение слоя гибкой диэлектрической подложки,providing a flexible dielectric substrate layer, печать или установка первого компонента датчика в первом месте на гибкой диэлектрической подложке,printing or installing the first sensor component in the first location on the flexible dielectric substrate, печать или установка второго компонента датчика во втором месте на гибкой диэлектрической подложке, при этом второе место отличается от первого места, иprinting or installing a second sensor component at a second location on the flexible dielectric substrate, wherein the second location is different from the first location, and печать или установка третьего компонента датчика в третьем месте на гибкой диэлектрической подложке, при этом третье место отличается от второго места и от первого места,printing or installing a third sensor component in a third location on the flexible dielectric substrate, wherein the third location is different from the second location and from the first location, свертывание или складывание гибкой диэлектрической подложки таким образом, что образуются три слоя гибкой диэлектрической подложки, при этом первое место, второе место и третье место накладываются друг на друга с образованием за счет этого датчика.rolling or folding the flexible dielectric substrate in such a way that three layers of the flexible dielectric substrate are formed, wherein the first place, the second place and the third place are superimposed on each other to form a sensor thereby. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что имеет место одно или более из следующего: первый компонент датчика представляет собой электрический компонент датчика, второй компонент датчика представляет собой электрический компонент датчика и третий компонент датчика представляет собой электрический компонент датчика.2. The method according to claim 1, characterized in that one or more of the following occurs: the first sensor component is an electrical sensor component, the second sensor component is an electrical sensor component, and the third sensor component is an electrical sensor component. 3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что один или более из первого, второго и третьего компонентов датчика содержат контроллер.3. The method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that one or more of the first, second and third sensor components comprises a controller. 4. Способ согласно любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что датчик содержит датчик давления.4. A method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the sensor comprises a pressure sensor. 5. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит герметично уплотненную полость, и при этом другой из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит тензорезистор.5. The method according to the previous paragraph, characterized in that one of the first, second and third components of the sensor contains a hermetically sealed cavity, and another of the first, second and third components of the sensor contains a strain gauge. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что датчик содержит спектрометр.6. A method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the sensor comprises a spectrometer. 7. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит источник света, и при этом один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит детектор.7. The method according to the previous paragraph, characterized in that one of the first, second and third components of the sensor contains a light source, and one of the first, second and third components of the sensor contains a detector. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что датчик содержит датчик температуры.8. A method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the sensor comprises a temperature sensor. 9. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит термочувствительный материал, и при этом другой из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит тензорезистор.9. The method according to the previous paragraph, characterized in that one of the first, second and third components of the sensor contains a heat-sensitive material, and another of the first, second and third components of the sensor contains a strain gauge. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что датчик температуры содержит по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три отдельных датчика температуры, расположенных в разных местах свернутой или сложенной гибкой диэлектрической подложки.10. A method according to any of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor comprises at least two, preferably at least three separate temperature sensors located in different places of the rolled or folded flexible dielectric substrate. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что датчик содержит датчик потока.11. A method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the sensor comprises a flow sensor. 12. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит свободно установленную кантилеверную структуру, и при этом один из первого, второго и третьего компонентов датчика содержит два отдельных электрода, электрически контактирующих со свободно установленной кантилеверной структурой.12. The method according to the previous paragraph, characterized in that one of the first, second and third components of the sensor contains a freely installed cantilever structure, and wherein one of the first, second and third components of the sensor contains two separate electrodes electrically contacting the freely installed cantilever structure. 13. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что датчик содержит одно или более из датчика влажности, датчика химического состава и датчика биологического сигнала.13. The method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the sensor comprises one or more of a humidity sensor, a chemical composition sensor, and a biological signal sensor. 14. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что датчик представляет собой трехкоординатный датчик.14. A method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the sensor is a three-coordinate sensor. 15. Датчик, используемый в устройстве, генерирующем аэрозоль, отличающийся тем, что трехкоординатный датчик изготовлен в соответствии с любым из предыдущих пунктов.15. A sensor used in an aerosol generating device, characterized in that the three-dimensional sensor is manufactured in accordance with any of the preceding paragraphs. 16. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее датчик по предыдущему пункту.16. An aerosol generating device comprising a sensor according to the preceding paragraph.
RU2024137886A 2022-06-17 2023-06-14 Method of making a sensor for an aerosol-generating device RU2843627C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22179602.2 2022-06-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2024137886A RU2024137886A (en) 2025-01-24
RU2843627C2 true RU2843627C2 (en) 2025-07-17

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556751C2 (en) * 2010-07-15 2015-07-20 Металлюкс Са Sensor and method of its manufacturing
US20180217616A1 (en) * 2015-06-16 2018-08-02 Lunatech, Llc Air analyzer, treatment and peer networking apparatus
WO2018158081A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system with electrodes and sensors
RU2704891C2 (en) * 2015-09-16 2019-10-31 Филип Моррис Продактс С.А. Cartridge with capacitive sensor
RU2735170C2 (en) * 2016-02-12 2020-10-28 Филип Моррис Продактс С.А. Aerosol generating system with puff detector
WO2021043691A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Jt International Sa Heater assembly
WO2021140018A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 Philip Morris Products S.A. Flexible heater and electronics

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556751C2 (en) * 2010-07-15 2015-07-20 Металлюкс Са Sensor and method of its manufacturing
US20180217616A1 (en) * 2015-06-16 2018-08-02 Lunatech, Llc Air analyzer, treatment and peer networking apparatus
RU2704891C2 (en) * 2015-09-16 2019-10-31 Филип Моррис Продактс С.А. Cartridge with capacitive sensor
RU2735170C2 (en) * 2016-02-12 2020-10-28 Филип Моррис Продактс С.А. Aerosol generating system with puff detector
WO2018158081A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system with electrodes and sensors
WO2021043691A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Jt International Sa Heater assembly
WO2021140018A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 Philip Morris Products S.A. Flexible heater and electronics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20250248447A1 (en) Cartridge for an aerosol-generating system
KR102334632B1 (en) Induction heating arrangement comprising a temperature sensor
CN114173591B (en) Induction heater assembly with temperature sensor
US11388932B2 (en) Aerosol-generating device with flat inductor coil
KR20220027166A (en) An aerosol-generating device comprising an induction heating arrangement comprising first and second LC circuits having different resonant frequencies
CN114072016A (en) Aerosol-generating device comprising an induction heating device comprising a first LC circuit and a second LC circuit having the same resonance frequency
RU2843627C2 (en) Method of making a sensor for an aerosol-generating device
CN218073524U (en) Gas mist generating device and heater for gas mist generating device
JP7758894B2 (en) Method for manufacturing a sensor for an aerosol generating device
CN117243425A (en) Aerosol generating device and heater for aerosol generating device
RU2812649C2 (en) Aerosol-generating device containing induction heating assembly with first and second lc circuits having different frequency resonances
US20250194676A1 (en) Aerosol-generating device with substrate sensor
EP4520195A1 (en) Vapor generating device, and heater for vapor generating device
CN218073523U (en) Gas mist generating device and heater for gas mist generating device
RU2818904C2 (en) Induction heating system with segmented induction heating element
RU2816815C2 (en) Induction heating unit with temperature sensor and aerosol generating device containing such unit
WO2025073255A1 (en) Aerosol-generating device
WO2025073714A1 (en) Aerosol-generating device
RU2812623C2 (en) Aerosol-generating device containing induction heating assembly with first and second lc circuits having same resonance frequency
US20240407446A1 (en) Heating assembly for aerosol-generating device
WO2025190791A1 (en) Aerosol-generating device with ejection mechanism
WO2025141022A1 (en) Symmetric cartridge for aerosol-generating device
WO2025162871A1 (en) Aerosol-generating device with heated mouthpiece
WO2024260765A1 (en) Aerosol-generating article with downstream fabric
WO2024105151A1 (en) Aerosol-generating device with puff-prompting means