RU2844505C2 - Устройство для генерирования аэрозоля - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству для генерирования аэрозоля. Технический результат заключается в возможности нагревать изделие для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева с использованием микроволнового резонанса. Для этого устройство содержит колебательный блок, выполненный с возможностью генерирования микроволн, резонаторный блок, выполненный с возможностью размещения изделия для генерирования аэрозоля и нагревания изделия для генерирования аэрозоля путем приложения электрического поля, обусловленного микроволновым резонансом, к изделию для генерирования аэрозоля, и процессор, выполненный с возможностью управления выходным сигналом колебательного блока таким образом, чтобы область наибольшего поглощения электрического поля в изделии для генерирования аэрозоля перемещалась. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Область техники

[1] Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования аэрозоля, позволяющему нагревать изделие для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева, в частности, к устройству для генерирования аэрозоля, позволяющему смещать область наибольшего поглощения электрического поля в изделии для генерирования аэрозоля.

Уровень техники

[2] В последнее время отмечен рост запроса на альтернативные способы решения проблем, связанных с обычными сигаретами. Например, отмечена выросшая потребность в системе для генерирования аэрозоля посредством нагревания сигареты (или «изделия для генерирования аэрозоля») с использованием устройства для генерирования аэрозоля вместо способа генерирования аэрозоля путем сжигания сигареты.

[3] Кроме того, известные устройства для генерирования аэрозоля нагревают материал для генерирования аэрозоля способом резистивного нагрева, индукционного нагрева или ультразвукового нагрева. Таким образом, недостатки известных устройств для генерирования аэрозоля заключаются в низкой скорости предварительного нагрева и неравномерном нагреве по сравнению со способом диэлектрического нагрева.

[4] Кроме того, в некоторых известных устройствах для генерирования аэрозоля используют способ диэлектрического нагрева, который ограничивается способом микроволнового излучения с использованием антенны, что приводит к существенному снижению эффективности передачи мощности.

Раскрытие

Техническая задача изобретения

[5] Настоящим изобретением предложено устройство для генерирования аэрозоля, позволяющее нагревать изделие для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева с использованием микроволнового резонанса.

[6] Технические задачи настоящего изобретения не ограничены перечисленными выше, и другие технические задачи могут быть логически выведены из нижеследующих примеров.

Техническое решение

[7] Согласно первому аспекту настоящего изобретения, устройство для генерирования аэрозоля содержит колебательный блок, выполненный с возможностью генерирования микроволн, резонаторный блок, выполненный с возможностью размещения изделия для генерирования аэрозоля и нагревания изделия для генерирования аэрозоля путем приложения электрического поля, обусловленного микроволновым резонансом, к изделию для генерирования аэрозоля, и процессор, выполненный с возможностью управления выходным сигналом колебательного блока таким образом, чтобы область наибольшего поглощения электрического поля в изделии для генерирования аэрозоля смещалась.

Полезные эффекты изобретения

[8] Устройство для генерирования аэрозоля согласно настоящему изобретению нагревает диэлектрический материал посредством микроволнового резонанса, что позволяет существенно повысить эффективность передачи мощности.

[9] Кроме того, устройство для генерирования аэрозоля нагревает изделие для генерирования аэрозоля посредством микроволнового резонанса, что позволяет быстро предварительно нагреть изделие для генерирования аэрозоля.

[10] Кроме того, когда устройство для генерирования аэрозоля нагревает изделие для генерирования аэрозоля посредством микроволнового резонанса, можно значительно снизить потребление мощности.

[11] Кроме того, устройство для генерирования аэрозоля может обеспечивать однородный вкус дыма на всем участке нагрева путем смещения области наибольшего поглощения электрического поля вследствие микроволнового резонанса в изделии для генерирования аэрозоля.

[12] Эффекты настоящего изобретения не ограничиваются приведенным выше раскрытием, и настоящее описание содержит также другие эффекты.

Описание чертежей

[13] На ФИГ. 1 в аксонометрии изображено устройство для генерирования аэрозоля согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[14] На ФИГ. 2 изображена внутренняя блок-схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[15] На ФИГ. 3 изображена внутренняя блок-схема диэлектрического нагревательного блока, изображенного на ФИГ. 2.

[16] На ФИГ. 4 в аксонометрии изображен нагревательный узел согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[17] На ФИГ. 5 в аксонометрии схематично изображен нагревательный узел согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 4.

[18] На ФИГ. 6 изображено поперечное сечение нагревательного узла согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 4.

[19] На ФИГ. 7 в аксонометрии схематично изображено распределение электрического поля в нагревательном блоке согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 4.

[20] На ФИГ. 8 в аксонометрии схематично изображено распределение плотности нагрева в изделии для генерирования аэрозоля, нагреваемого нагревательным узлом, согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 4.

[21] На ФИГ. 9 изображена внутренняя блок-схема, иллюстрирующая способ управления выходным сигналом колебательного блока согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[22] На ФИГ. 10 изображена схема, иллюстрирующая профиль мощности для управления выходным сигналом колебательного блока согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 9.

[23] На ФИГ. 11 изображено смещение области наибольшего поглощения электрического поля в соответствии с профилем мощности согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 10.

[24] На ФИГ. 12 изображена блок-схема, иллюстрирующая способ работы устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из примеров осуществления изобретения.

Лучший вариант осуществления изобретения

[25] Согласно первому аспекту, устройство для генерирования аэрозоля содержит колебательный блок, выполненный с возможностью генерирования микроволн, резонансный блок, выполненный с возможностью размещения изделия для генерирования аэрозоля и нагревания изделия для генерирования аэрозоля путем приложения электрического поля, обусловленного микроволновым резонансом, к изделию для генерирования аэрозоля, и процессор, выполненный с возможностью управления выходным сигналом колебательного блока таким образом, чтобы область наибольшего поглощения электрического поля в изделии для генерирования аэрозоля перемещалась.

[26] Кроме того, резонаторный блок содержит первую пластину, окружающую одну область изделия для генерирования аэрозоля; вторую пластину, отделенную от первой пластины в окружном направлении изделия для генерирования аэрозоля и окружающую другую область изделия для генерирования аэрозоля; и разъем, выполненный с возможностью соединения первой пластины со второй пластиной, причем микроволны резонируют с первой пластиной, второй пластиной и разъемом, и изделие для генерирования аэрозоля нагревают электрическим полем, вырабатываемым концевыми частями первой пластины и второй пластины.

[27] Кроме того, длина первой пластины и второй пластины меньше длины табачного стержня, входящего в состав изделия для генерирования аэрозоля, табачный стержень расположен в положении, выступающем из концевых частей первой пластины и второй пластины в направлении к отверстию, в которое помещено изделие для генерирования аэрозоля, и область наибольшего поглощения электрического поля генерируют в заданной области табачного стержня, расположенной в направлении концевых частей первой пластины и второй пластины в начале нагрева.

[28] Кроме того, процессор управляет выходным сигналом колебательного блока таким образом, чтобы область наибольшего поглощения электрического поля перемещалась в продольном направлении табачного стержня, входящего в состав изделия для генерирования аэрозоля.

[29] Кроме того, область наибольшего поглощения электрического поля перемещается внутри табачного стержня в направлении, противоположном направлению к отверстию, в которое помещено изделие для генерирования аэрозоля.

[30] Кроме того, процессор регулирует величину микроволновой мощности на выходе колебательного блока в соответствии с предварительно заданным профилем мощности таким образом, чтобы перемещать область наибольшего поглощения электрического поля в изделии для генерирования аэрозоля.

[31] Кроме того, процессор управляет колебательным блоком для вывода микроволновой мощности первой величины на участке предварительного нагрева.

[32] Кроме того, если участок курения начинается после участка предварительного нагрева, процессор управляет колебательным блоком для вывода микроволновой мощности второй величины, меньшей первой величины, и по мере прохождения участка курения процессор постепенно увеличивает микроволновую мощность на выходе колебательного блока таким образом, чтобы перемещать область наибольшего поглощения электрического поля.

[33] Кроме того, процессор в реальном времени отслеживает изменение резонансной частоты резонаторного блока, обусловленное израсходованием диэлектрического материала в изделии для генерирования аэрозоля, и регулирует выходную частоту микроволновой мощности колебательного блока на основании изменения резонансной частоты резонаторного блока.

[34] Кроме того, процессор независимо управляет величиной микроволновой мощности и выходной частотой микроволновой мощности.

Принцип изобретения

[35] Здесь и далее примеры осуществления настоящего изобретения подробно раскрыты со ссылкой на прилагаемые чертежи, причем, независимо от обозначений на чертежах, идентичные или подобные компоненты имеют одинаковые ссылочные обозначения, и излишние описания будут опущены.

[36] Термины «модуль», «блок» и «часть», используемые для компонентов в нижеследующем раскрытии, являются или используются как синонимы только для удобства описания изобретения и не имеют отдельных значений или функций.

[37] Кроме того, если в раскрытии примеров осуществления изобретения будет установлено, что подробные описания известных родственных технологий могут исказить сущность примеров осуществления изобретения, раскрытых в настоящем изобретении, подробные описания будут опущены. Кроме того, прилагаемые чертежи предназначены только для облегчения понимания раскрытых примеров осуществления изобретения, и раскрытая техническая идея не ограничивается прилагаемыми чертежами и должна интерпретироваться как охватывающая любые изменения, эквиваленты и замены, входящие в сущность и технический объем изобретения.

[38] Термины, включающие порядковые номера, такие как «первый», «второй» и т.п., могут использоваться для описания различных компонентов, но компоненты не ограничиваются данными терминами. Упомянутые выше термины используются только для отличения одного компонента от другого.

[39] Если компонент указан как «соединенный» или «связанный» с другим компонентом, следует понимать, что компонент может быть непосредственно соединен или связан с другим компонентом, а также может быть соединен или связан с другими компонентами, находящимися между ними. Кроме того, если компонент указан как «непосредственно соединенный» или «непосредственно связанный» с другим компонентом, следует понимать, что между ними нет других компонентов.

[40] Единственное число подразумевает также множественное число, если только контекст не указывает на обратное.

[41] На ФИГ. 1 в аксонометрии изображено устройство для генерирования аэрозоля согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[42] Как показано на ФИГ. 1, устройство 100 для генерирования аэрозоля согласно одному из примеров осуществления изобретения может содержать корпус 110, в который может быть помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля, и нагревательный узел 200 для нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля, помещенного в корпус 110.

[43] Корпус 110 может формировать внешний вид устройства 100 для генерирования аэрозоля, и компоненты устройства 100 для генерирования аэрозоля могут быть расположены во внутреннем пространстве (или «монтажном пространстве») корпуса 110. Например, нагревательный узел 200, аккумулятор, процессор и/или датчик могут быть расположены во внутреннем пространстве корпуса 110, но компоненты, расположенные во внутреннем пространстве корпуса 110, не ограничиваются этим вариантом.

[44] В одной области корпуса 110 может быть образовано отверстие 110h для введения, и по меньшей мере одна часть изделия 10 для генерирования аэрозоля может быть вставлена в корпус 110 через отверстие 110h для введения. Например, отверстие 110h для введения может быть образовано на одном участке верхней поверхности (например, поверхности в направлении z) корпуса 110, но положение отверстия 110h для введения не ограничивается этим вариантом. В другом варианте осуществления изобретения отверстие 110h для введения может быть образовано на одном участке боковой поверхности (например, поверхности в направлении x) корпуса 110.

[45] Нагревательный узел 200 расположен во внутреннем пространстве корпуса 110 и может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля, вставленное или размещенное в корпусе 110 через отверстие 110h для введения. Например, нагревательный узел 200 может окружать по меньшей мере часть изделия 10 для генерирования аэрозоля, вставленного или размещенного в корпусе 110, для нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[46] В одном из примеров осуществления изобретения нагревательный узел 200 может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева. Согласно изобретению, «способ диэлектрического нагрева» означает способ нагрева диэлектрика, представляющего собой нагреваемый объект, посредством микроволнового резонанса и/или электрического поля (или магнитного поля) микроволн. Микроволны используют в качестве источника энергии для нагревания нагреваемого объекта и генерируют высокочастотной мощностью, соответственно, микроволны могут считаться равнозначными указанной ниже микроволновой мощности.

[47] Электрические заряды или ионы диэлектрика, входящие в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, могут вибрировать или вращаться под действием микроволнового резонанса внутри нагревательного узла 200, и тепло генерируется в диэлектрике под действием теплоты трения, выделяемой при вибрации или вращении электрических зарядов или ионов, что позволяет нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[48] Когда изделие 10 для генерирования аэрозоля нагревают нагревательным узлом 200, из изделия 10 для генерирования аэрозоля может генерироваться аэрозоль. Согласно изобретению, под «аэрозолем» могут пониматься частицы газа, образующиеся при смешивании воздуха и пара, генерируемого при нагревании изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[49] Аэрозоль, генерируемый изделием 10 для генерирования аэрозоля, может проходить через изделие 10 для генерирования аэрозоля или выходить наружу устройства 100 для генерирования аэрозоля через пустое пространство между изделием 10 для генерирования аэрозоля и отверстием 110h для введения. Пользователь может курить, соприкасаясь ртом с областью изделия 10 для генерирования аэрозоля, выходящей наружу из корпуса 110, и вдыхая аэрозоль, выпущенный наружу из устройства 100 для генерирования аэрозоля.

[50] Устройство 100 для генерирования аэрозоля согласно одному из примеров осуществления изобретения может дополнительно содержать крышку 111, расположенную на корпусе 110 с возможностью перемещения для открывания или закрывания отверстия 110h для введения. Например, крышка 111 может быть соединена с верхней поверхностью корпуса 110 с возможностью скольжения и может открывать отверстие 110h для введения наружу устройства 100 для генерирования аэрозоля или закрывать отверстие 110h для введения таким образом, чтобы предотвратить открывание отверстия 110h для введения наружу устройства 100 для генерирования аэрозоля.

[51] В одном из примеров крышка 111 в первом положении (или «открытом положении») может открывать отверстие 110h для введения наружу устройства 100 для генерирования аэрозоля. Когда устройство 100 для генерирования аэрозоля открыто наружу, изделие 10 для генерирования аэрозоля может быть вставлено в корпус 110 через отверстие 110h для введения.

[52] В другом примере крышка 111 во втором положении (или «закрытом положении») может закрывать отверстие 110h для введения, что позволяет предотвратить открывание отверстия 110h для введения наружу устройства 100 для генерирования аэрозоля. В этом случае крышка 111 может предотвращать попадание внешних инородных материалов в нагревательный узел 200 через отверстие 110h для введения, когда устройство 100 для генерирования аэрозоля не используется.

[53] Хотя на ФИГ. 1 изображено только устройство 100 для генерирования аэрозоля для нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля в твердом состоянии, устройство 100 для генерирования аэрозоля не ограничивается показанным вариантом осуществления изобретения.

[54] Устройство для генерирования аэрозоля согласно другому примеру осуществления изобретения может также генерировать аэрозоль путем нагревания материала для генерирования аэрозоля в жидком или гелеобразном состоянии посредством нагревательного узла 200 вместо нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля в твердом состоянии.

[55] Устройство для генерирования аэрозоля согласно другому примеру осуществления изобретения содержит нагревательный узел 200 для нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля и материал для генерирования аэрозоля в жидком или гелеобразном состоянии, а также может содержать картридж (или «испаритель») для нагревания материала для генерирования аэрозоля. Аэрозоль, сгенерированный из материала для генерирования аэрозоля, может поступать в изделие 10 для генерирования аэрозоля через канал для потока воздуха, соединяющий картридж с изделием 10 для генерирования аэрозоля, смешиваться с аэрозолем, сгенерированным из изделия 10 для генерирования аэрозоля, после чего проходить через изделие для генерирования аэрозоля изделия 10 для передачи пользователю.

[56] На ФИГ. 2 изображена внутренняя блок-схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[57] Как показано на ФИГ. 2, устройство 100 для генерирования аэрозоля может содержать блок 102 ввода, блок 103 вывода, сенсорный блок 104, блок 105 связи, память 106, аккумулятор 107, интерфейсный блок 108, блок 109 преобразования мощности и диэлектрический нагревательный блок 200.

[58] Блок 102 ввода может принимать команды пользователя. Например, блок 102 ввода может представлять собой одну нажимную кнопку. В другом примере блок 102 ввода может представлять собой сенсорную панель, содержащую по меньшей мере один сенсорный датчик. Блок 102 ввода может передавать входной сигнал на процессор 101. Процессор 101 может подавать мощность на диэлектрический нагревательный блок 200 на основе команды пользователя или управлять блоком 103 вывода для вывода уведомления пользователю.

[59] Блок 103 вывода может выводить информацию о состоянии устройства 100 для генерирования аэрозоля. Блок 103 вывода может выводить данные о состоянии заряда/разряда аккумулятора 107, состоянии нагрева диэлектрического нагревательного блока 200, состоянии введения изделия 10 для генерирования аэрозоля, и информацию об ошибках устройства 100 для генерирования аэрозоля. Для этого блок 103 вывода может содержать дисплей, тактильный мотор и устройство вывода звука.

[60] Сенсорный блок 104 может определять состояние устройства 100 для генерирования аэрозоля или состояние среды вокруг устройства 100 для генерирования аэрозоля, и передавать полученную информацию в процессор 101. На основе полученной информации процессор 101 может управлять устройством 100 для генерирования аэрозоля для выполнения различных функций, таких как управление нагревом диэлектрического нагревательного блока 200, ограничение курения, определение введения изделия 10 для генерирования аэрозоля и отображение уведомления.

[61] Сенсорный блок 104 может содержать датчик температуры, датчик затяжки и датчик распознавания введения.

[62] Датчик температуры может определять температуру внутри диэлектрического нагревательного блока 200 бесконтактным способом или непосредственно измерять температуру резонатора при контакте с диэлектрическим нагревательным блоком 200. В одном из примеров осуществления изобретения датчик температуры может также распознавать температуру изделия 10 для генерирования аэрозоля. Кроме того, датчик температуры может быть расположен рядом с аккумулятором 107 для измерения температуры аккумулятора 107. Процессор 101 может управлять мощностью, подаваемой на диэлектрический нагревательный блок 200, на основании информации о температуре, полученной от датчика температуры.

[63] Датчик затяжки может распознавать затяжку пользователя. Датчик затяжки может распознавать затяжку пользователя на основании изменения температуры и/или расхода и/или мощности и/или давления. Процессор 101 может управлять мощностью, подаваемой на диэлектрический нагревательный блок 200, на основании информации о затяжке, полученной от датчика затяжки. Например, процессор 101 может подсчитать количество затяжек и отключить питание, подаваемое на диэлектрический нагревательный блок 200, когда количество затяжек достигнет предварительно заданного максимального количества затяжек. В другом примере процессор 101 может отключать подачу питания на диэлектрический нагревательный блок 200, если затяжка не будет распознана в течение предварительно заданного или более длительного времени.

[64] Датчик распознавания введения может быть расположен внутри пространства для размещения 220h (см. ФИГ. 4) или рядом с пространством 220h для размещения и, таким образом, может распознавать введение и извлечение изделия 10 для генерирования аэрозоля, размещенного в отверстии 110h для введения. Например, датчик распознавания введения может представлять собой датчик индуктивности и/или емкостной датчик. Когда изделие 10 для генерирования аэрозоля введено в отверстие 110h для введения, процессор 101 может подавать мощность на диэлектрический нагревательный блок 200.

[65] В одном из примеров осуществления изобретения сенсорный блок 104 может дополнительно содержать датчик распознавания повторного использования, датчик распознавания движения, датчик влажности, датчик барометрического давления, магнитный датчик, датчик распознавания снятия крышки, датчик местоположения (глобальная система позиционирования (GPS)), бесконтактный датчик и т. п. Функции соответствующего датчика могут быть интуитивно понятны из названий соответствующих датчиков, поэтому их подробное описание будет опущено.

[66] Блок 105 связи может содержать по меньшей мере один модуль связи для связи с внешним электронным устройством. Процессор 101 может управлять блоком 105 связи таким образом, чтобы передавать информацию об устройстве 100 для генерирования аэрозоля на внешнее электронное устройство. Кроме того, процессор 101 может получать информацию от внешнего электронного устройства через блок 105 связи и управлять компонентами, входящими в состав устройства 100 для генерирования аэрозоля. Например, информация, передаваемая между блоком 105 связи и внешним электронным устройством, может содержать информацию об аутентификации пользователя, информацию об обновлении микрокода и информацию о курении пользователя и т.п.

[67] Память 106 представляет собой аппаратный компонент, хранящий различные типы данных, обрабатываемых в устройстве 100 для генерирования аэрозоля, и может хранить данные, обрабатываемые процессором 101, и данные, подлежащие обработке процессором 101. Например, память 106 может хранить время работы устройства 100 для генерирования аэрозоля, максимальное количество затяжек, текущее количество затяжек, по меньшей мере один профиль температуры, данные о курительных привычках пользователя и т. п.

[68] Аккумулятор 107 может подавать мощность на диэлектрический нагревательный блок 200 таким образом, чтобы можно было нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля. Кроме того, аккумулятор 107 может подавать мощность, необходимую для работы других компонентов, входящих в состав устройства 100 для генерирования аэрозоля. Аккумулятор 107 может представлять собой перезаряжаемый аккумулятор или отделяемый съемный аккумулятор.

[69] Интерфейсный блок 108 может содержать соединительную клемму, которая может быть физически подключена к внешнему электронному устройству. Соединительная клемма может представлять собой разъем мультимедийного интерфейса высокой четкости (HDMI) и/или разъем USB и/или разъем защищенной цифровой карты (SD) и/или аудиоразъем (например, разъем для наушников), а также их комбинацию. Интерфейсный блок 108 может передавать информацию на внешнее электронное устройство и принимать информацию с такого устройства через соединительную клемму, а также осуществлять зарядку.

[70] Блок 109 преобразования мощности может преобразовывать мощность постоянного тока, подаваемую от аккумулятора 107, в мощность переменного тока (AC). Кроме того, блок 109 преобразования мощности может подавать мощность переменного тока на диэлектрический нагревательный блок 200. Блок 109 преобразования мощности может представлять собой инвертор, содержащий по меньшей мере один переключающий элемент, и процессор 101 может управлять включением или выключением переключающего элемента, содержащегося в блоке 109 преобразования мощности, для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Блок 109 преобразования мощности может быть выполнен в виде полномостового или полумостового соединения.

[71] Диэлектрический нагревательный блок 200 может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева. Диэлектрический нагревательный блок 200 может соответствовать нагревательному узлу 200 на ФИГ. 1.

[72] Диэлектрический нагревательный блок 200 может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля с помощью микроволн и/или электрического поля микроволн (в дальнейшем называемых микроволнами или микроволновой мощностью, когда нет необходимости в различении). Способ нагрева диэлектрического нагревательного блока 200 может представлять собой способ нагрева нагреваемого объекта путем формирования микроволн в резонансной структуре, а не способ излучения микроволн посредством антенны. Резонансная структура раскрыта ниже со ссылкой на ФИГ. 4 и последующие.

[73] Диэлектрический нагревательный блок 200 может выводить высокочастотные микроволны на резонаторный блок 220 (см. ФИГ. 3). Микроволны могут представлять собой мощность в диапазоне частот для промышленной, научной и медицинской аппаратуры, разрешенном для нагрева; также возможны другие варианты. Резонаторный блок 220 может быть сконструирован с учетом длины микроволн таким образом, чтобы микроволны могли резонировать внутри резонаторного блока 220.

[74] Изделие 10 для генерирования аэрозоля может быть вставлено в резонаторный блок 220, и диэлектрический материал в изделии 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться резонансным блоком 220. Например, изделие 10 для генерирования аэрозоля может содержать полярный материал, и молекулы полярного материала могут быть поляризованы в резонаторном блоке 220. Молекулы могут вибрировать или вращаться под действием явления поляризации, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться теплотой трения, возникающей при вибрации или вращении молекул. Диэлектрический нагревательный блок 200 подробнее раскрыт ниже со ссылкой на ФИГ. 3.

[75] Процессор 101 может управлять всеми операциями устройства 100 для генерирования аэрозоля. Процессор 101 может быть реализован в виде ряда логических элементов или сочетания микропроцессора общего назначения и памяти, в которой хранится программа, выполняемая в микропроцессоре общего назначения. Кроме того, процессор 101 может быть реализован в виде других аппаратных компонентов.

[76] Процессор 101 может управлять мощностью постоянного тока, подаваемой от аккумулятора 107 на блок 109 преобразования мощности в соответствии с потребляемой мощностью диэлектрического нагревательного блока 200, и/или мощностью переменного тока, подаваемой от блока 109 преобразования мощности на диэлектрический нагревательный блок 200. В одном из примеров осуществления изобретения устройство 100 для генерирования аэрозоля может содержать преобразователь, увеличивающий или уменьшающий мощность постоянного тока, и процессор 101 может регулировать уровень мощности постоянного тока посредством управления преобразователем. Кроме того, процессор 101 может управлять мощностью переменного тока, подаваемой на диэлектрический нагревательный блок 200, путем регулирования частоты переключения и коэффициента заполнения переключающего элемента, входящего в состав блока 109 преобразования мощности.

[77] Процессор 101 может управлять температурой нагрева изделия 10 для генерирования аэрозоля путем управления микроволновой мощностью диэлектрического нагревательного блока 200 и резонансной частотой диэлектрического нагревательного блока 200. Таким образом, колебательный блок 210, изоляционный блок 240, блок 250 контроля мощности и блок 260 согласования на ФИГ. 3, раскрытые ниже, также могут быть компонентами процессора 101.

[78] Процессор 101 может управлять микроволновой мощностью диэлектрического нагревательного блока 200 на основании информации о профиле температуры, хранящейся в памяти 106. То есть профиль температуры может содержать информацию о заданной температуре диэлектрического нагревательного блока 200 с течением времени, и процессор 101 может управлять микроволновой мощностью диэлектрического нагревательного блока 200 с течением времени.

[79] Процессор 101 может регулировать частоту микроволн таким образом, чтобы резонансная частота диэлектрического нагревательного блока 200 была постоянной. Процессор 101 может отслеживать изменение резонансной частоты диэлектрического нагревательного блока 200 в реальном времени по мере нагревания объекта нагрева и управлять диэлектрическим нагревательным блоком 200 для вывода микроволновой частоты в соответствии с изменением резонансной частоты. То есть процессор 101 может изменять микроволновую частоту в реальном времени независимо от предварительно сохраненного профиля температуры.

[80] На ФИГ. 3 изображена внутренняя блок-схема диэлектрического нагревательного блока 200, изображенного на ФИГ. 2.

[81] Как показано на ФИГ. 3, диэлектрический нагревательный блок 200 может содержать колебательный блок 210, изоляционный блок 240, блок 250 контроля мощности, блок 260 согласования, блок 230 вывода микроволн и резонаторный блок 220.

[82] Колебательный блок 210 может получать мощность переменного тока от блока 109 преобразования мощности и генерировать высокочастотную микроволновую мощность. В одном из примеров осуществления изобретения блок 109 преобразования мощности может входить в состав колебательного блока 210. Микроволновая мощность может быть выбрана из частотных диапазонов 915 МГц, 2,45 ГГц и 5,8 ГГц, которые входят в диапазон частот для промышленной, научной и медицинской аппаратуры.

[83] Колебательный блок 210 может содержать твердотельное устройство генерирования радиочастот и генерировать микроволновую мощность с его помощью. Твердотельное устройство генерирования радиочастот может быть реализовано в виде полупроводника. Если колебательный блок 210 выполнен в виде полупроводника, преимущество заключается в уменьшении размеров диэлектрического нагревательного блока 200 и увеличении срока службы.

[84] Колебательный блок 210 может выводить микроволновую мощность на резонаторный блок 220. Колебательный блок 210 может содержать усилитель мощности, увеличивающий или уменьшающий микроволновую мощность, и усилитель мощности может регулировать микроволновую мощность под управлением процессора 101. Например, усилитель мощности может уменьшать или увеличивать амплитуду микроволн. Регулируя амплитуду микроволн, можно регулировать микроволновую мощность.

[85] Процессор 101 может регулировать выходную микроволновую мощность колебательного блока 210 на основании предварительно сохраненного профиля мощности. Например, профиль мощности может содержать информацию о заданной мощности в соответствии с периодом предварительного нагрева и периодом курения, и колебательный блок 210 может выдавать микроволновую мощность в качестве первой мощности в период предварительного нагрева и выдавать микроволновую мощность в качестве второй мощности, которая меньше первой мощности, в период курения.

[86] Изоляционный блок 240 может блокировать микроволновую мощность, поступающую в колебательный блок 210 от резонаторного блока 220. Большая часть микроволновой мощности, поступающей с колебательного блока 210, поглощается нагреваемым объектом, но в зависимости от нагревательных характеристик нагреваемого объекта часть микроволновой мощности может отражаться от нагреваемого объекта и передаваться обратно к колебательному блоку 210. Это связано с тем, что импеданс от колебательного блока 210 к резонаторному блоку 220 изменяется вследствие израсходования полярных молекул в результате нагрева нагреваемого объекта. Выражение «импеданс от колебательного блока 210 к резонаторному блоку 220 изменяется» может соответствовать выражению «резонансная частота резонаторного блока 220 изменяется». Когда микроволновую мощность, отраженную от резонаторного блока 220, подают на колебательный блок 210, возможно не только нарушение работы колебательного блока 210, но и недостижение ожидаемых выходных характеристик. Изоляционный блок 240 может поглощать микроволновую мощность, отраженную от резонаторного блока 220, направляя микроволновую мощность в предварительно заданном направлении, не возвращая микроволновую мощность в колебательный блок 210. Таким образом изоляционный блок 240 может содержать циркулятор и поглощающую нагрузку.

[87] Блок 250 контроля мощности может контролировать как выходную микроволновую мощность от колебательного блока 210, так и микроволновую мощность, отраженную от резонаторного блока 220. Блок 250 контроля мощности может передавать информацию о микроволновой мощности и отраженной микроволновой мощности на блок 260 согласования.

[88] Блок 260 согласования может согласовывать импеданс резонаторного блока 220 от колебательного блока 210 с импедансом колебательного блока 210 от резонаторного блока 220 для уменьшения отраженной микроволновой мощности. Согласование импеданса может иметь то же значение, что и согласование частоты колебательного блока 210 с резонансной частотой резонаторного блока 220. Поэтому блок 260 согласования может изменять частоту колебательного блока 210 для согласования импеданса блока 260 согласования. То есть блок 260 согласования может регулировать частоту микроволновой мощности, которая выводится из колебательного блока 210, чтобы уменьшить отраженную микроволновую мощность. Согласование импеданса блока 260 согласования может выполняться в режиме реального времени независимо от профиля температуры.

[89] Кроме того, колебательный блок 210, изоляционный блок 240, блок 250 контроля мощности и блок 260 согласования, раскрытые выше, могут представлять собой отдельные компоненты, не входящие в блок 230 вывода микроволн и резонаторный блок 220, раскрытые ниже, и могут быть реализованы как источники микроволн в виде микросхем. Таким образом, в одном из примеров осуществления изобретения колебательный блок 210, изоляционный блок 240, блок 250 контроля мощности и блок 260 согласования, раскрытые выше, могут быть реализованы как часть процессора 101.

[90] Блок 230 вывода микроволн может подавать микроволновую мощность на резонаторный блок 220 и может соответствовать соединителю, изображенному на ФИГ. 4 и далее. Блок 230 вывода микроволн может быть выполнен в виде разъема SMA, SMB, MCX или MMCX. Блок 230 вывода микроволн может соединять источник микроволн в форме микросхемы с резонаторным блоком 220 и, соответственно, подавать микроволновую мощность, генерируемую источником микроволн, на резонаторный блок 220.

[91] Резонаторный блок 220 может нагревать нагреваемый объект путем формирования микроволн внутри резонансной структуры. Резонаторный блок 220 может содержать пространство для размещения, в которое помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может подвергаться воздействию микроволн для диэлектрического нагрева. Например, изделие 10 для генерирования аэрозоля может содержать полярный материал, и молекулы полярного материала могут быть поляризованы микроволнами в резонаторном блоке 220. Молекулы могут вибрировать или вращаться под действием явления поляризации, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться теплотой трения, возникающей при вибрации или вращении молекул.

[92] Резонаторный блок 220 может содержать, по меньшей мере, один внутренний проводник, позволяющий микроволнам резонировать, и микроволны могут резонировать в резонаторном блоке 220 в соответствии с расположением, толщиной, длиной и другими характеристиками внутреннего проводника.

[93] Резонаторный блок 220 может быть сконструирован с учетом длины микроволн таким образом, чтобы микроволны могли резонировать внутри резонаторного блока 220. Для резонирования микроволн в резонаторном блоке 220 необходим закрытый/короткий конец, имеющий закрытое поперечное сечение, и открытый конец, по меньшей мере, с одной областью поперечного сечения, открытой в направлении, противоположном закрытому концу. Кроме того, расстояние между закрытым/коротким концом и открытым концом должно быть установлено кратным четверти длины микроволны. Резонаторный блок 220 согласно изобретению выбирает четверть длины микроволны для уменьшения размера устройства. То есть, расстояние между закрытым/коротким концом и открытым концом резонаторного блока 220 может быть установлено равным четверти длины микроволны.

[94] Резонаторный блок 220 может содержать пространство для размещения диэлектриков. Пространство 226 для размещения диэлектриков отличается от пространства для размещения в изделии 10 для генерирования аэрозоля, и в пространстве 226 для размещения диэлектриков предусмотрен материал, способный изменять все резонансные частоты резонаторного блока 220 и уменьшать размер резонаторного блока 220. В одном из примеров осуществления изобретения в пространство 226 для размещения диэлектриков может быть помещен диэлектрик с низким уровнем поглощения микроволн. Это необходимо для предотвращения явления, при котором энергия, которая должна быть передана нагреваемому объекту, передается на диэлектрик, и диэлектрик нагревается. Поглощение микроволн может быть выражено как тангенс угла потерь, который представляет собой отношение действительной части комплексной диэлектрической проницаемости к ее мнимой части. В одном из примеров осуществления изобретения в пространстве 227 для размещения диэлектриков могут быть размещены диэлектрики с тангенсом угла потерь ниже заданного значения, причем заданное значение может составлять 1/100. Например, диэлектрик может представлять собой кварц и/или тетрафторэтилен и/или оксид алюминия или их комбинацию, но один или несколько примеров осуществления изобретения не ограничиваются этим.

[95] На ФИГ. 4 в аксонометрии изображен нагревательный узел согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[96] Как показано на ФИГ. 4, нагревательный узел 200 в одном из примеров осуществления изобретения может содержать колебательный блок 210 и резонаторный блок 220. На ФИГ. 4 может быть показан пример нагревательного узла 200 и диэлектрического нагревательного блока 200, раскрытых выше, и повторное описание может быть опущено.

[97] Колебательный блок 210 может генерировать микроволны в заданном диапазоне частот при подаче мощности на колебательный блок 210. Микроволны, генерируемые колебательным блоком 210, могут быть переданы на резонаторный блок 220 через соединитель (не показанный на фигуре).

[98] Резонаторный блок 220 может содержать пространство 220h для размещения по меньшей мере одной части изделия 10 для генерирования аэрозоля и нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева, резонируя микроволны, генерируемые колебательным блоком 210. Например, электрические заряды глицерина, входящие в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, могут вибрировать или вращаться под действием микроволнового резонанса, и глицерин может генерировать тепло под действием теплоты трения, выделяемой при вибрации или вращении электрических зарядов, что позволяет нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[99] В одном из примеров осуществления изобретения резонаторный блок 220 может быть изготовлен из материала с низким уровнем поглощения микроволн, чтобы предотвратить поглощение микроволн, генерируемых колебательным блоком 210, в резонаторном блоке 220.

[100] Здесь и далее структура резонаторного блока 220 нагревательного блока 200 подробно раскрыта со ссылкой на ФИГ. 5.

[101] На ФИГ. 5 в аксонометрии схематично изображен нагревательный узел согласно другому примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 4.

[102] Как показано на ФИГ. 5, нагревательный узел 200 согласно примеру осуществления изобретения, показанному на ФИГ. 5, может содержать резонаторный блок 220, генерирующий микроволновый резонанс, и соединитель 211, подающий микроволны на резонаторный блок 220.

[103] Резонаторный блок 220 может содержать корпус 221, первую пластину 223a, вторую пластину 223b и разъем 222, соединяющий первую пластину 223a и вторую пластину 223b с корпусом 221.

[104] Соединитель 211 может подавать микроволны на первую пластину 223a и/или вторую пластину 223b для генерирования микроволнового резонанса в резонаторном блоке 220.

[105] Резонаторный блок 220 может окружать по меньшей мере одну область изделия 10 для генерирования аэрозоля, вставленного в устройство для генерирования аэрозоля. Соединитель 211 может подавать микроволны, генерируемые колебательным блоком (не показанным на фигуре), на резонаторный блок 220. Когда микроволны подают на резонаторный блок 220, в резонаторном блоке 220 возникает микроволновый резонанс, и, соответственно, резонаторный блок 220 может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля. Например, диэлектрики, входящие в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, могут нагреваться электрическим полем, генерируемым внутри резонаторного блока 220 под действием микроволн, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться теплом, выделяемым диэлектриками.

[106] Корпус 221 резонаторного блока 220 служит «внешним проводником». Корпус 221 имеет полую форму, причем внутренняя часть корпуса 221 пуста, соответственно, компоненты резонаторного блока 220 могут быть расположены внутри корпуса 221.

[107] Корпус 221 может содержать пространство 220h для размещения, в которое может быть помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля, и отверстие 221a, в которое может быть вставлено изделие 10 для генерирования аэрозоля. Отверстие 221a может быть соединено с пространством 220h для размещения. Отверстие 221a открыто наружу из корпуса 221, соответственно, пространство 220h для размещения может быть соединено со средой снаружи через отверстие 221a. Таким образом, изделие 10 для генерирования аэрозоля может быть вставлено в пространство 220h для размещения корпуса 221 через отверстие 221a корпуса 221.

[108] Хотя на ФИГ. 5 показано, что корпус 221 имеет квадратное сечение, корпус 221 может иметь различные формы. Например, структура корпуса 221 может иметь поперечное сечение в одной из различных форм, в частности, в форме прямоугольника, овала или круга. Корпус 221 может быть вытянут в одном направлении.

[109] Первая пластина 223a и вторая пластина 223b, которые могут служить «внутренним проводником» резонаторного блока 220, могут быть расположены внутри корпуса 221.

[110] Первая пластина 223a и вторая пластина 223b могут быть расположены таким образом, чтобы они были отделены друг от друга в окружном направлении изделия 10 для генерирования аэрозоля, помещенного в пространство 220h для размещения. Первая пластина 223a окружает одну область изделия 10 для генерирования аэрозоля, а вторая пластина 223b окружает другую область изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[111] Первая пластина 223a и вторая пластина 223b могут быть соединены с корпусом 221 посредством разъема 222. Кроме того, один конец первой пластины 223a может быть соединен с одним концом второй пластины 223b разъемом 222. Следовательно, закрытые концы могут быть сформированы на концах первой пластины 223a и второй пластины 223b посредством разъема 222.

[112] Конец 223af первой пластины 223a и конец 223bf второй пластины 223b могут быть отделены друг от друга и могут быть открыты. Поскольку концы 223af и 223bf отделены друг от друга, на других концах первой пластины 223a и второй пластины 223b могут быть сформированы открытые концы.

[113] Резонаторный узел может быть реализован путем соединения первой пластины 223a и второй пластины 223b с разъемом 222. Форма поперечного сечения в продольном направлении резонаторного узла может иметь форму подковы.

[114] Первая пластина 223a и вторая пластина 223b могут быть ориентированы в продольном направлении изделия 10 для генерирования аэрозоля. По меньшей мере, часть первой пластины 223a и второй пластины 223b может иметь криволинейную форму и выступать наружу от центра продольного направления изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[115] Например, если изделие 10 для генерирования аэрозоля имеет цилиндрическую форму, первая пластина 223a и вторая пластина 223b могут быть изогнуты в окружном направлении вдоль внешней окружной поверхности изделия 10 для генерирования аэрозоля. Радиус кривизны поперечного сечения первой пластины 223a и второй пластины 223b может быть равен радиусу кривизны изделия 10 для генерирования аэрозоля. Радиус кривизны поперечного сечения первой пластины 223a и второй пластины 223b может быть изменен различным образом. Например, радиус кривизны поперечного сечения первой пластины 223a и второй пластины 223b может быть больше или меньше радиуса кривизны изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[116] В соответствии с конструкцией, в которой первая пластина 223a и вторая пластина 223b изогнуты в окружном направлении вдоль внешней окружной поверхности изделия 10 для генерирования аэрозоля, в резонаторном блоке 220 может быть сформировано более равномерное электрическое поле, и, таким образом, нагревательный узел 200 может равномерно нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[117] Открытые концы 223af и 223bf первой пластины 223a и второй пластины 223b могут быть обращены к отверстию 221a корпуса 221. Отверстие 221a корпуса 221 может быть отделено от концевых участков концов 223af и 223bf первой пластины 223a и второй пластины 223b, то есть находится далеко от них.

[118] Открытые концы 223af и 223bf первой пластины 223a и второй пластины 223b могут быть совмещены относительно отверстия 221a корпуса 221. Поэтому, когда изделие 10 для генерирования аэрозоля вставляют в пространство 220h для размещения через отверстие 221a корпуса 221, часть изделия 10 для генерирования аэрозоля, помещенная в пространство 220h для размещения, может быть окружена первой пластиной 223a и второй пластиной 223b.

[119] Первая пластина 223a и вторая пластина 223b расположены на стороне, противоположной центру продольного направления изделия 10 для генерирования аэрозоля. Варианты осуществления изобретения не ограничены количеством первых пластин 223a и вторых пластин 223b, и количество первых пластин 223a и вторых пластин 223b может составлять, например, три, четыре и более.

[120] Первая пластина 223a и вторая пластина 223b могут быть расположены симметрично центральной оси продольного направления изделия 10 для генерирования аэрозоля, то есть направления, в котором ориентировано изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[121] По меньшей мере, первая пластина 223a и/или вторая пластина 223b может соприкасаться с соединителем 211, соединенным с колебательным блоком (не показанным на фигуре). Резонаторный блок 220 может содержать корпус 221, множество пластин 223a и 223b и разъем 222, соединяющий первую пластину 223a и вторую пластину 223b с корпусом 221. Когда микроволны передаются на первую пластину 223a через соединитель 211, между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b может возникать микроволновый резонанс. Кроме того, микроволновый резонанс может возникать между первой пластиной 223a и верхней пластиной корпуса 221 и между второй пластиной 223b и нижней пластиной корпуса 221. Следовательно, электрическое поле может возникать между первой и второй пластинами 223a и 223b и разъемом 222, между первой пластиной 223a и верхней пластиной корпуса 221, а также между второй пластиной 223b и нижней пластиной корпуса 221.

[122] Соединитель 211 может проходить через корпус 221, вследствие чего один конец соединителя 211 может соприкасаться с колебательным блоком (не показанным на фигуре), а другой конец соединителя 211 может соприкасаться с одной областью первой пластины 223а. При передаче микроволн, генерируемых колебательным блоком (не показанным на фигуре), на первую пластину 223a и вторую пластину 223b и разъем 222 через соединитель 211, внутри узла первой пластины 223a и второй пластины 223b и разъема 222 может генерироваться электрическое поле.

[123] Кроме того, в соответствии со структурой резонаторного блока 220 нагревательного узла 200 в резонаторном блоке 220 может быть сформирован режим тройного резонанса. Между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b образуется резонанс поперечного электрического и магнитного (TEM) режима микроволн. Кроме того, резонансы режима TEM, отличающиеся от резонанса, возникающего между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b, могут возникать, соответственно, между первой пластиной 223a и верхней пластиной корпуса 221 и между второй пластиной 223b и нижней пластиной корпуса 221. Резонаторный блок 220 согласно ФИГ. 5 включает резонанс режима TEM, образованный первой пластиной 223a и второй пластиной 223b, и, соответственно, резонаторный блок 220 может иметь меньший размер по сравнению с цилиндрическим резонатором, известным из уровня техники, который обеспечивает только резонанс поперечного электрического (ТЕ) и поперечного магнитного (TM) режима микроволн.

[124] Поскольку в резонаторном блоке 220 нагревательного узла 200 возникает тройной резонанс, изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться более эффективно и равномерно.

[125] Резонаторный блок 220 согласно раскрытому выше примеру осуществления изобретения может содержать закрытый конец/короткий конец, поперечное сечение которого замкнуто и имеет l/4 длины l микроволны, и открытый конец, поперечное сечение которого ориентировано в направлении, противоположном закрытому/короткому концу, и по меньшей мере одна область является открытой.

[126] На ФИГ. 5 область одного конца резонаторного блока 220, соответствующая левой области, образует закрытый конец/короткий конец, закрытый конструкцией, в которой один конец как первой пластины 223a, так и второй пластины 223b, и разъем 222 присоединены к корпусу 221. На ФИГ. 5 область другого конца резонаторного блока 220, соответствующая правой области, образует открытый конец, открывая отверстие 221a корпуса 221 наружу. Благодаря своей структуре резонаторный блок 220 может работать как резонатор на четверть длины микроволны.

[127] Согласно раскрытой выше резонансной структуре резонаторного блока 220, электрическое поле может не передаваться во внешнюю область резонаторного блока 220. Таким образом, нагревательный узел 200 может предотвращать утечку электрического поля наружу из нагревательного узла 200 даже без отдельного экранирующего элемента для экранирования электрического поля.

[128] Изделие 10 для генерирования аэрозоля, вставленное в пространство 220h для размещения корпуса 221, может быть окружено первой пластиной 223a и второй пластиной 223b для нагрева способом диэлектрического нагрева. Например, часть, содержащая носитель изделия 10 для генерирования аэрозоля, вставленная в пространство 220h для размещения корпуса 221, может быть расположена в пространстве между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b. Изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться, когда диэлектрик, входящий в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, нагревают электрическим полем, генерируемым в пространстве между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b.

[129] Кроме того, вторичный нагрев изделия 10 для генерирования аэрозоля может происходить под действием электрического поля, возникающего в результате режима резонанса между первой пластиной 223a и верхней пластиной корпуса 221 и между второй пластиной 223b и нижней пластиной корпуса 221.

[130] В одном из примеров осуществления изобретения изделие 10 для генерирования аэрозоля может содержать табачный стержень 11 и фильтрующий стержень 12.

[131] Табачный стержень 11 содержит материал для генерирования аэрозоля и может быть изготовлен в виде листа или пряди или в виде табачных листов, разрезанных на мелкие кусочки. Например, материал для генерирования аэрозоля, может содержать по меньшей мере один из следующих компонентов: глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, дипропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и олеиловый спирт; возможны и другие составляющие. Кроме того, табачный стержень 11 может содержать другие добавки, такие как ароматизатор, увлажняющее вещество и/или органическую кислоту. Кроме того, жидкий ароматизатор, в частности, ментол, увлажнитель и т. д. можно добавить в табачный стержень 11 путем распыления на табачный стержень 11.

[132] Фильтрующий стержень 12 может представлять собой фильтр из ацетата целлюлозы. Кроме того, выбор формы фильтрующего стержня 12 не ограничен. Например, фильтрующий стержень 12 может представлять собой цилиндрический стержень или стержень в форме трубки с полостью внутри. Также фильтрующий стержень 12 может представлять собой стержень с выемкой. Если фильтрующий стержень 12 содержит несколько сегментов, по меньшей мере один из нескольких сегментов может иметь отличающуюся форму.

[133] По меньшей мере часть материала для генерирования аэрозоля (например, глицерина), входящего в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, может представлять собой диэлектрик с полярностью в электрическом поле, и по меньшей мере часть материала для генерирования аэрозоля может выделять тепло при осуществлении способа диэлектрического нагрева, тем самым нагревая изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[134] Когда изделие 10 для генерирования аэрозоля вставляют в резонаторный блок 220 через пространство 220h для размещения, табачный стержень 11 изделия 10 для генерирования аэрозоля может быть расположен между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b.

[135] Длина L4 табачного стержня 11 может превышать длину L1 первой пластины 223a и второй пластины 223b. Следовательно, передний конец 11f табачного стержня 11, соприкасающийся с фильтрующим стержнем 12, может быть расположен в положении, выступающем дальше другого конца 223af первой пластины 223a и другого конца 223bf второй пластины 223b в направлении отверстия 221a корпуса 221.

[136] Пик резонанса может быть сформирован на другом конце первой пластины 223a и второй пластины 223b, работающих как резонаторы, что позволяет генерировать более сильное электрическое поле по сравнению с другими областями. Когда изделие 10 для генерирования аэрозоля вставляют в нагревательный узел 200, табачный стержень 11, содержащий диэлектрик, способный генерировать тепло под действием электрического поля, может быть расположен таким образом, чтобы он соответствовал области с наиболее сильным электрическим полем и, соответственно, эффективностью нагрева ( или «эффективностью диэлектрического нагрева») нагревательного блока 200.

[137] Как показано на ФИГ. 5, длина L1 первой пластины 223a и второй пластины 223b может быть меньше длины L1 + L2 внутреннего пространства корпуса 221. Поэтому другие концы первой пластины 223a и второй пластины 223b могут быть расположены внутри корпуса 221, а не отверстия 221a. То есть другие концы первой пластины 223a и второй пластины 223b могут быть удалены от заднего конца отверстия 221a на расстояние L2.

[138] Длина от заднего конца отверстия 221a, в котором отверстие 221a соединено с корпусом 221, до переднего конца отверстия 221a, в котором отверстие 221a открыто, может быть равна L3. Общая длина корпуса 221 в продольном направлении корпуса 221 может быть равна L. Полная длина L корпуса 221 может определяться суммой длин L1 первой пластины 223a и второй пластины 223b, длины L2, представляющей собой расстояние разделения заднего конца отверстия 221a и первой и второй пластины 223a и 223b, и длины L3 выступа отверстия 221a из корпуса 221.

[139] Для предотвращения утечки микроволн передний конец отверстия 221a, на котором отверстие 221a открыто, расположен таким образом, чтобы отверстие 221a выступало из корпуса 221 на длину L3. Поскольку отверстие 221a корпуса 221 выступает из корпуса 221, отверстие 221a может служить для предотвращения утечки микроволн внутри корпуса 221 резонаторного блока 220 наружу из корпуса 221.

[140] Резонаторный блок 220 может дополнительно содержать пространство 227 для размещения диэлектриков. Пространство 227 для размещения диэлектриков может быть сформировано в свободном пространстве между корпусом 221 и первой и второй пластинами 223a и 223b. В пространство 227 для размещения диэлектриков может быть помещен диэлектрик с низким уровнем поглощения микроволн.

[141] Поскольку нагревательный узел 200 помещает диэлектрик внутрь пространства 227 для размещения диэлектриков, общий размер резонаторного блока 220 может быть уменьшен, и может быть сгенерировано электрическое поле того же уровня, что и электрическое поле, генерируемое резонаторным блоком, не содержащим диэлектрика. То есть, монтажное пространство резонаторного блока 220 в устройстве для генерирования аэрозоля можно уменьшить путем уменьшения размера резонаторного блока 220 с помощью диэлектрика, расположенного внутри пространства 227 для размещения диэлектриков, что позволяет свести к минимуму размер устройства для генерирования аэрозоля.

[142] На ФИГ. 6 изображено поперечное сечение нагревательного узла согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 4.

[143] Как показано на ФИГ. 6, когда изделие 10 для генерирования аэрозоля вставлено в опорную трубку 225 резонаторного блока 220, табачный стержень 11 изделия 10 для генерирования аэрозоля может быть расположен между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b. Закрытая поверхность одного конца опорной трубки 225 служит опорой для левой концевой части табачного стержня 11, что, соответственно, позволяет ограничить смещение изделия 10 для генерирования аэрозоля влево.

[144] Длина L1 первой пластины 223a и второй пластины 223b может быть меньше длины L1+L2 внутреннего пространства корпуса 221. Поэтому другие концы первой пластины 223a и второй пластины 223b могут быть расположены в положениях, удаленных от отверстия 221a внутри корпуса 221. То есть другие концы первой пластины 223a и второй пластины 223b могут быть удалены на расстояние L2 от заднего конца отверстия 221a.

[145] Длина отверстия 221a, выступающего из корпуса 221, может быть равна L3. Общая длина корпуса 221 в продольном направлении корпуса 221 может быть равна L. Общая длина L корпуса 221 может составлять от 25 до 35 мм, и общая длина L корпуса 221 на ФИГ. 6 составляет примерно 29 мм. Для предотвращения утечки микроволн длина L3 отверстия 221a может составлять 5 мм и более.

[146] Высота H корпуса 221 в направлении, поперечном продольному направлению корпуса 221, может составлять от 13 до 25 мм, и высота H корпуса 221 на ФИГ. 6 составляет примерно 16 мм.

[147] Передняя концевая часть диэлектрика 224, расположенная внутри резонаторного блока 220, может выступать в продольном направлении корпуса 221 дальше, чем другие концы первой пластины 223a и второй пластины 223b. На ФИГ. 6, передняя концевая часть диэлектрика 224 может соприкасаться с внутренней поверхностью корпуса 221. Длина L2, на которую передняя концевая часть диэлектрика 224 выступает дальше других концов первой пластины 223a и второй пластины 223b, может быть изменена. Следовательно, передняя концевая часть диэлектрика 224 выступает дальше других концов первой пластины 223a и второй пластины 223b и может быть отделена от внутренней поверхности корпуса 221, чтобы не соприкасаться с внутренней поверхностью корпуса 221.

[148] По меньшей мере, часть первой пластины 223a из первой пластины 223a и второй пластины 223b может соприкасаться с соединителем 211. Положение, в котором соединитель 211 соприкасается с первой пластиной 223a, может быть определено как положение ближе к разъему 222, чем к отверстию 221a на участке от отверстия 221a до разъема 222.

[149] Когда микроволны передаются на первую пластину 223a через соединитель 211, между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b возникает микроволновый резонанс. Кроме того, микроволновые резонансы возникают соответственно между первой пластиной 223a и верхней пластиной корпуса 221 и между второй пластиной 223b и нижней пластиной корпуса 221. Следовательно, электрические поля могут возникать соответственно между первой и второй пластинами 223a и 223b и разъемом 222, между первой пластиной 223a и верхней пластиной корпуса 221, а также между второй пластиной 223b и нижней пластиной корпуса 221. В частности, пики резонанса образуются на концевой части 223af первой пластины 223a и концевой части 223bf второй пластины 223b, работающих в качестве резонатора, вследствие чего в концевых частях 223af и 223bf может генерироваться более сильное электрическое поле по сравнению с другими областями.

[150] Кроме того, передний конец табачного стержня 11, соприкасающийся с фильтрующим стержнем 12, расположен в положении, выступающем дальше другого конца 223af первой пластины 223a и другого конца 223bf второй пластины 223b в направлении отверстия 221a корпуса 221. Соответственно, область 610 наибольшего поглощения электрического поля может быть расположена на табачном стержне 11, ориентированном в направлении концевой части 223af первой пластины 223a и другой концевой части 223bf второй пластины 223b в начале нагрева. Область 610 наибольшего поглощения электрического поля может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от выходных сигналов колебательного блока 210. Кроме того, начало нагрева может означать период времени от начала участка курения до момента истечения предварительно заданного времени.

[151] Область наибольшего образования электрического поля внутри резонатора определяют по распределению электрического поля на ФИГ. 7, и область наибольшего поглощения электрического поля определяют по распределению плотности нагрева табачного стержня 11 на ФИГ. 8.

[152] На ФИГ. 7 в аксонометрии схематично изображено распределение электрического поля в нагревательном узле согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 4.

[153] Распределение электрического поля, показанное на ФИГ. 7, отражает интенсивность напряжения В/м на единицу длины резонансного элемента.

[154] Как показано на ФИГ. 7, в резонаторном блоке 220 может быть сформирован режим тройного резонанса в соответствии со структурой резонаторного блока 220 нагревательного узла. Между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b образуется режим TEM микроволн (поперечный электрический и магнитный режим). Кроме того, резонансы режима TEM, отличающиеся от резонанса, возникающего между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b, возникают, соответственно, между первой пластиной 223a и верхней пластиной корпуса 221 и между второй пластиной 223b и нижней пластиной корпуса 221. В частности, видно, что пики резонанса формируются соответственно на концевых участках первой пластины 223a и второй пластины 223b, и в концевых участках генерируются более сильные электрические поля по сравнению с другими областями.

[155] На ФИГ. 8 в аксонометрии схематично изображено распределение плотности нагрева в изделии для генерирования аэрозоля, нагреваемого нагревательным узлом, согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 4.

[156] Распределение плотности нагрева, показанное на ФИГ. 8, отражает энергию температуры на единицу объема Вт/м³ в каждой области нагреваемого изделия для генерирования аэрозоля.

[157] Как показано на ФИГ. 8, область 810 наибольшей плотности нагрева может быть расположена в табачном стержне 11, ориентированном в направлении концевых частей первой пластины 223a и второй пластины 223b, что обусловлено сильным электрическим полем, генерируемым на концевых частях первой пластины 223a и второй пластины 223b. Плотность нагрева связана с поглощением электрического поля как энергия температуры на единицу объема, соответственно, область 810 наибольшей плотности нагрева может совпадать с областью 610 наибольшего поглощения электрического поля.

[158] Кроме того, область 810 наибольшей плотности нагрева имеет высокую энергию температуры на единицу объема, соответственно, скорость нагрева диэлектрического материала в области 810 наибольшей плотности нагрева выше, чем в других областях. Иными словами, сначала нагревается область, в которой табачный стержень 11 соприкасается с фильтрующим стержнем 12. Соответственно, имеет место снижение начального сопротивления всасыванию изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[159] Кроме того, если внутри табачного стержня 11 зафиксирована область наибольшего поглощения электрического поля, быстро расходуется только материал, помещенный в определенную область, что, соответственно, не позволяет обеспечить однородный вкус дыма на всем участке курения. Для решения этой проблемы настоящим изобретением предложено смещение области наибольшего поглощения электрического поля внутри табачного стержня 11 путем управления мощностью, подаваемой на колебательный блок 210, в зависимости от времени.

[160] На ФИГ. 9 изображена внутренняя блок-схема, иллюстрирующая способ управления выходным сигналом колебательного блока согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[161] В частности, на ФИГ. 9 показаны только конфигурации для управления величиной и частотой микроволновой мощности на выходе колебательного блока 210 среди конфигураций на ФИГ. 2 и 3, содержащихся в устройстве 100 для генерирования аэрозоля. Таким образом, избыточное описание, повторяющее приведенное выше со ссылкой на ФИГ. 2 и ФИГ. 3, будет опущено.

[162] Как показано на ФИГ. 9, устройство 100 для генерирования аэрозоля может содержать память 106, колебательный блок 210, блок 250 контроля мощности, резонаторный блок 220 и процессор 101.

[163] Колебательный блок 210 может выдавать микроволны с предварительно заданной выходной частотой и предварительно заданной мощностью. Колебательный блок 210 может передавать генерируемые микроволны на резонаторный блок 220.

[164] Резонаторный блок 220 может вмещать изделие 10 для генерирования аэрозоля и резонировать микроволны, принимаемые от колебательного блока 210, тем самым нагревая изделие 10 для генерирования аэрозоля. Внутренняя структура резонаторного блока 220 может соответствовать структуре, изображенной на ФИГ. 1-6.

[165] Память 106 может содержать информацию о профиле температуры и профиле мощности. Профиль температуры содержит информацию о заданной температуре резонаторного блока 220 в зависимости от времени, и процессор 101 может управлять величиной выходной микроволновой мощности колебательного блока 210 на основании информации о профиле температуры. Кроме того, профиль мощности содержит информацию о заданной мощности колебательного блока 210 в зависимости от времени, и процессор 101 может управлять величиной микроволновой мощности на выходе колебательного блока 210 на основании профиля мощности. Здесь и далее раскрыт способ управления величиной микроволновой мощности на основании профиля мощности, и нижеследующее описание может быть также применено к способу управления величиной микроволновой мощности на основании профиля температуры.

[166] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в соответствии с профилем мощности для вывода первой величины микроволновой мощности на участке предварительного нагрева. Кроме того, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 для вывода микроволновой мощности второй величины, меньшей первой величины, на участке курения после участка предварительного нагрева. Кроме того, процессор 101 может постепенно увеличивать величину микроволновой мощности на участке курения. По мере постепенного увеличения величины микроволновой мощности на участке курения область наибольшего поглощения электрического поля может перемещаться внутри табачного стержня 11.

[167] Колебательный блок 210 содержит усилитель мощности, и процессор 101 может управлять усилителем мощности для регулирования величины микроволновой мощности, раскрытой выше. Усилитель мощности может регулировать величину мощности микроволнового излучения путем увеличения или уменьшения амплитуды микроволн под управлением процессора 101. Например, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 для вывода микроволн с любой из величин мощности, выбранной из диапазона от 3 до 20 Вт.

[168] Кроме того, процессор 101 может отслеживать изменение резонансной частоты резонаторного блока 220 в реальном времени независимо от управления величиной микроволновой мощности, раскрытого выше, и обеспечивает соответствие выходной частоты колебательного блока 210 резонансной частоте резонаторного блока 220. Иными словами, процессор 101 может согласовывать выходную частоту колебательного блока 210 с резонансной частотой резонаторного блока 220 в реальном времени в состоянии, в котором величину микроволновой мощности на выходе колебательного блока 210 регулируют в соответствии с предварительно заданным профилем мощности. Поскольку выходная частота колебательного блока 210 совпадает с резонансной частотой резонаторного блока 220, эффективность передачи мощности существенно увеличивается, и можно равномерно нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[169] Блок 250 контроля мощности может отслеживать изменение резонансной частоты резонаторного блока 220 в реальном времени.

[170] Точнее говоря, по мере нагрева и расходования диэлектрического материала, входящего в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, под действием микроволн импеданс резонаторного блока 220 может изменяться. Если колебательный блок 210 настроен на фиксированный выходной сигнал, то даже при изменении импеданса резонаторного блока 220 первый импеданс от колебательного блока 210 до резонаторного блока 220 может не соответствовать второму импедансу от резонаторного блока 220 до колебательного блока 210. Иными словами, первый импеданс может не соответствовать второму импедансу. Кроме того, согласование импеданса связано с условием наибольшей передачи мощности, и, соответственно, условие наибольшей передачи мощности может не выполняться. Соответственно, мощность, подаваемая от колебательного блока 210, может не полностью передаваться на резонаторный блок 220, и часть мощности может отражаться от резонаторного блока 220 и поступать обратно в колебательный блок 210.

[171] Для согласования первого импеданса и второго импеданса блок 250 контроля мощности может измерять вторую мощность P2, выводимую из колебательного блока 210 и поступающую в резонаторный блок 220, а также вторую мощность P2, отраженную от резонаторного блока 220 и поступающую в колебательный блок 210. В этом случае первая мощность P1 и вторая мощность P2 могут выражать величину мощности.

[172] Блок 250 контроля мощности может передавать информацию о первой мощности P1 и второй мощности P2 в процессор 101.

[173] Процессор 101 может согласовывать первый импеданс и второй импеданс на основании информации о первой мощности P1 и второй мощности P2, полученной от блока 250 контроля мощности. Соответствие импеданса может быть реализовано регулировкой выходной частоты колебательного блока 210. Это связано с тем, что импеданс представляет собой параметр, связанный с частотой.

[174] Колебательный блок 210 содержит по меньшей мере один переключающий элемент, и процессор 101 может управлять включением и выключением переключающего элемента с целью регулировки выходной частоты колебательного блока 210, раскрытого выше.

[175] Процессор 101 может регулировать выходную частоту колебательного блока 210 таким образом, чтобы разность между первой мощностью P1 и второй мощностью P2, измеренная блоком 250 контроля мощности, входила в предварительно заданный диапазон опорной мощности. Например, диапазон опорной мощности может составлять от 0 до 1 Вт, также возможны другие варианты.

[176] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 таким образом, чтобы разность между первой мощностью P1 и второй мощностью P2 находилась в предварительно заданном диапазоне при поддержании выходной частоты колебательного блока 210 в пределах заданного опорного диапазона. Например, предварительно заданный опорный диапазон может составлять от 2,4 ГГц до 2,5 ГГц или от 5,7 ГГц до 5,9 ГГц; также возможны другие варианты.

[177] Регулировка выходной частоты раскрытым выше процессором 101 может выполняться в реальном времени. Иными словами, процессор 101 может регулировать выходную частоту колебательного блока 210 независимо от регулировки мощности колебательного блока 210.

[178] На ФИГ. 10 изображена схема, иллюстрирующая профиль мощности для управления выходным сигналом колебательного блока 210 согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 9.

[179] Как показано на ФИГ. 10, на ФИГ. 10 изображен профиль мощности согласно одному из примеров осуществления изобретения. Профиль мощности содержит информацию о заданной мощности на участке предварительного нагрева и участке курения. На ФИГ. 10 участок предварительного нагрева может соответствовать первому времени t1, и участок курения может представлять собой период от первого времени t1 до пятого времени t5. Например, первое время t1 может составлять 20 секунд, а пятое время t5 – 4 минуты 30 секунд и более; также возможны другие варианты.

[180] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в течение первого времени t1, чтобы выдавать микроволновую мощность первой величины Pa. Например, первая величина Pa может составлять 20 Вт.

[181] Кроме того, первое время t1 соответствует участку предварительного нагрева, и заданная мощность в первое время t1 не зависит от смещения области наибольшего поглощения электрического поля. Иными словами, первая величина Pa превышает вторую величину Pb до пятой величины Pe, раскрытой ниже, служит для быстрого нагрева табачного стержня 11 и поддерживается только в течение короткого времени,, в частности 20 секунд; соответственно, не только диэлектрический материал не полностью расходуется в определенной области табачного стержня 11, но и относительно высокая мощность подается на резонансный блок 220, и диэлектрический материал в целом быстро нагревается. Следовательно, нет необходимости в смещении области наибольшего поглощения электрического поля на участке предварительного нагрева.

[182] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в период с первого времени t1 до второго времени t2 для вывода микроволновой мощности второй величины Pb, меньшей первой величины Pa. Разность между вторым временем t2 и первым временем t1 может превышать первое время t1. Например, разность между вторым временем t2 и первым временем t1 может составлять, в частности, 1 минуту 30 секунд. Кроме того, вторая величина Pb может составлять от 3 до 4 Вт.

[183] Когда микроволновую мощность второй величины Pb выводят на резонаторный блок 220, более сильное электрическое поле может быть выведено на часть табачного стержня 11, что позволяет получить область наибольшего поглощения электрического поля в табачном стержне 11.

[184] Если область наибольшего поглощения электрического поля табачного стержня 11 не смещается, электрическое поле концентрируется в определенной области, вследствие чего табачный стержень 11 нагревается неравномерно. Следовательно, процессор 101 постепенно увеличивает микроволновую мощность, чтобы сместить область наибольшего поглощения электрического поля табачного стержня 11 на участке курения.

[185] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в период со второго времени t2 до третьего времени t3 таким образом, чтобы выводить микроволновую мощность третьей величины Pc, превышающей вторую величину Pb. Разность между третьим временем t3 и вторым временем t2 может быть равна или превышать разность между вторым временем t2 и первым временем t1. Например, разность между третьим временем t3 и вторым временем t2 может составлять 1 минуту 30 секунд и более или менее 2 минут; также возможны другие варианты. Кроме того, третья величина Pc может составлять от 4 до 5 Вт. Поскольку колебательный блок 210 выводит микроволновую мощность третьей величины Pc, превышающей вторую величину Pb, область наибольшего поглощения электрического поля может смещаться внутри табачного стержня 11.

[186] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в период с третьего времени t3 до четвертого времени t4 таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность четвертой величины Pd, превышающей третью величину Pc. Разность между четвертым временем t4 и третьим временем t3 может быть равна или превышать разность между третьим временем t3 и вторым временем t2. Например, разность между четвертым временем t4 и третьим временем t3 может составлять 1 минуту 30 секунд и более или менее 2 минут; также возможны другие варианты. Кроме того, четвертая величина Pd может составлять от 5 до 6 Вт. Поскольку колебательный блок 210 выводит микроволновую мощность четвертой величины Pd, превышающей третью величину Pc, область наибольшего поглощения электрического поля может смещаться внутри табачного стержня 11.

[187] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в период с четвертого времени t4 до пятого времени t5 таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность пятой величины Pe, превышающей четвертую величину Pd. Разность между пятым временем t5 и четвертым временем t4 может быть равна или превышать разность между четвертым временем t4 и третьим временем t3. Например, разность между пятым временем t5 и четвертым временем t4 может составлять 1 минуту 30 секунд и более или менее 2 минут; также возможны другие варианты. Таким образом, пятая величина Pe может составлять от 6 до 7 Вт. Поскольку колебательный блок 210 выводит микроволновую мощность пятой величины Pe, превышающей четвертую величину Pd, область наибольшего поглощения электрического поля может смещаться внутри табачного стержня 11.

[188] На ФИГ. 11 изображено смещение области наибольшего поглощения электрического поля в соответствии с профилем мощности согласно примеру осуществления изобретения, изображенному на ФИГ. 10.

[189] Как показано на ФИГ. 11, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в первой части участка курения таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность второй величины Pb. Первая часть может представлять собой участок от первого времени t1 до второго времени t2, и вторая величина Pb может представлять собой любую величину из диапазона от 3 до 4 Вт. При выводе микроволновой мощности второй величины Pb на концевых участках первой пластины 223a и второй пластины 223b резонаторного блока 220 формируется пик резонанса, и на концевых участках генерируется более сильное электрическое поле по сравнению с другими областями. Соответственно, область наибольшего поглощения электрического поля может генерироваться в первой области 1110 табачного стержня 11, расположенной в направлении концевой части первой пластины 223a и второй пластины 223b.

[190] Кроме того, устройство 100 для генерирования аэрозоля согласно настоящему изобретению отличается снижением начального сопротивления всасыванию изделия 10 для генерирования аэрозоля, поскольку первая область 1110, представляющая собой часть, в которой табачный стержень 11 соприкасается с фильтрующим стержнем, нагревается в первую очередь. Тем не менее, если область наибольшего поглощения электрического поля зафиксирована на всем участке нагрева, существует проблема, заключающаяся в неравномерном нагреве табачного стержня 11. Следовательно, процессор 101 постепенно увеличивает микроволновую мощность, чтобы сместить область наибольшего поглощения электрического поля табачного стержня 11 на участке курения.

[191] Процессор 101 постепенно увеличивает величину микроволновой мощности на выходе колебательного блока 210 таким образом, чтобы область наибольшего поглощения электрического поля смещалась в продольном направлении табачного стержня 11. По мере увеличения величины микроволновой мощности на выходе колебательного блока 210 область наибольшего поглощения электрического поля в табачном стержне 11 смещается в противоположном направлении к отверстию, в которое помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля, как показано на ФИГ. 11.

[192] Точнее говоря, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 во второй части после первой части участка курения таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность третьей величины Pc, превышающей вторую величину Pb. Вторая часть может представлять собой участок от второго времени t2 до третьего времени t3. В фильтрующем стержне отсутствует диэлектрический материал, и поскольку расход диэлектрического материала в первой области 1110 в первой части значителен, при увеличении микроволновой мощности до третьей величины Pc область наибольшего поглощения электрического поля смещается во вторую область 1120 в направлении, противоположном отверстию, в которое помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[193] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в третьей части после второй части, чтобы снова сместить область наибольшего поглощения электрического поля табачного стержня 11 и, соответственно, может быть выведена микроволновая мощность четвертой величины Pd, превышающей третью величину Pc. Третья часть может представлять собой участок от третьего времени t3 до четвертого времени t4. Аналогичным образом, в фильтрующем стержне отсутствует диэлектрический материал, и поскольку расход диэлектрического материала во второй области 1120 во второй части значителен, при увеличении микроволновой мощности до четвертой величины Pd область наибольшего поглощения электрического поля смещается в третью область 1130 в направлении, противоположном отверстию, в которое помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[194] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в четвертой части после третьей части таким образом, чтобы снова сместить область наибольшего поглощения электрического поля табачного стержня 11 и, соответственно, может быть выведена микроволновая мощность пятой величины Pe, превышающей четвертую величину Pd. Четвертая часть может представлять собой участок от четвертого времени t4 до пятого времени t5. Аналогичным образом, в фильтрующем стержне отсутствует диэлектрический материал, и поскольку расход диэлектрического материала в третьей области 1130 в третьей части значителен, при увеличении микроволновой мощности до пятой величины Pe область наибольшего поглощения электрического поля смещается в четвертую область 1140 в направлении, противоположном отверстию, в которое помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля. Кроме того, на ФИГ. 11 показан только способ постепенного увеличения микроволновой мощности посредством четырех участков, которые могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от длины носителей и величины микроволновой мощности.

[195] На ФИГ. 12 изображена блок-схема, иллюстрирующая способ работы устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из примеров осуществления изобретения.

[196] Как показано на ФИГ. 12, на этапе 1210 колебательный блок 210 может генерировать микроволны.

[197] Колебательный блок 210 может содержать твердотельное устройство генерирования радиочастот и генерировать микроволны с его помощью.

[198] Колебательный блок 210 может выдавать микроволны с предварительно заданной выходной частотой и предварительно заданной мощностью под управлением процессора 101.

[199] Колебательный блок 210 может содержать усилитель мощности, и усилитель мощности может регулировать величину микроволновой мощности под управлением процессора 101. Например, усилитель мощности может уменьшать или увеличивать амплитуду микроволн. Регулируя амплитуду микроволн, можно регулировать микроволновую мощность.

[200] На этапе 1220 резонаторный блок 220 может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля путем приложения электрического поля, обусловленного микроволновым резонансом, к изделию 10 для генерирования аэрозоля.

[201] Как показано на ФИГ. 4- 8, резонаторный блок 220 может содержать первую пластину 223a, окружающую одну область изделия 10 для генерирования аэрозоля, вторую пластину 223b, отделенную от первой пластины 223a в окружном направлении изделия 10 для генерирования аэрозоля и окружающую другую область изделия 10 для генерирования аэрозоля, и разъем 222, соединяющий первую пластину 223a со второй пластиной 223b. С помощью первой пластины 223a, второй пластины 223b и разъема 222 микроволны могут, соответственно, резонировать (так называемая структура тройного резонанса) между первой пластиной 223a и второй пластиной 223b, а также между первой и второй пластиной 223a и 223b и корпусом 221, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться электрическим полем вследствие микроволнового резонанса.

[202] В частности, длина первой пластины 223a и второй пластины 223b может быть меньше длины табачного стержня 11, входящего в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, и, соответственно, табачный стержень 11 может быть расположен в положении, выступающем из концевых частей первой пластины 223a и второй пластины 223b в направлении к отверстию, в которое помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля. Поскольку на концевых частях первой пластины 223a и второй пластины 223b генерируется более сильное электрическое поле, область наибольшего поглощения электрического поля может быть создана в заданной области табачного стержня 11, ориентированной в направлении концевых частей первой пластины 223a и второй пластины 223b в начале нагрева. Начало нагрева может означать период после начала участка курения и до истечения предварительно заданного времени.

[203] Кроме того, если внутри табачного стержня 11 зафиксирована область наибольшего поглощения электрического поля, быстро расходуется только диэлектрический материал, размещенный в заданной области, что, соответственно, не позволяет обеспечить однородный вкус дыма на всем участке курения. Для решения этой проблемы настоящим изобретением предложено смещение области наибольшего поглощения электрического поля внутри табачного стержня 11 путем повышения величины микроволновой мощности на участке курения.

[204] На этапе 1230 процессор 101 может управлять выходным сигналом колебательного блока 210 таким образом, чтобы область наибольшего поглощения электрического поля в изделии 10 для генерирования аэрозоля смещалась.

[205] Процессор 101 может регулировать величину микроволновой мощности на выходе колебательного блока 210 в соответствии с заданным профилем мощности таким образом, чтобы смещать область наибольшего поглощения электрического поля в изделии 10 для генерирования аэрозоля.

[206] Процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность первой величины Pa на участке предварительного нагрева. Кроме того, на участке предварительного нагрева микроволновая мощность относительно велика, например, 20 Вт, и участок предварительного нагрева поддерживается в течение относительно короткого времени, например, 20 секунд, то есть необходимость в смещении области наибольшего поглощения электрического поля также невелика. Иными словами, поскольку на резонаторный блок 220 в течение относительно короткого времени на участке предварительного нагрева подают относительно высокую мощность, диэлектрический материал в целом быстро нагревается, то есть необходимость в смещении области наибольшего поглощения электрического поля на участке предварительного нагрева невелика.

[207] Когда участок курения начинается после участка предварительного нагрева, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность второй величины Pb, меньшей первой величины Pa. По мере прохождения участка курения процессор 101 может постепенно увеличивать выходную мощность колебательного блока 210 таким образом, чтобы смещать область наибольшего поглощения электрического поля.

[208] В одном из примеров осуществления изобретения процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 в первой части участка курения таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность второй величины Pb. Кроме того, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 во второй части после первой части таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность третьей величины Pc, превышающей вторую величину Pb. Кроме того, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 таким образом, чтобы выдавать микроволновую мощность четвертой величины Pd, превышающей третью величину Pc, в третьей части после второй части, и чтобы выдавать микроволновую мощность пятой величины Pe, превышающей четвертую величину Pd, в четвертой части после третьей части.

[209] По мере постепенного увеличения микроволновой мощности на участке курения область наибольшего поглощения электрического поля смещается в продольном направлении табачного стержня 11. В одном из примеров осуществления изобретения область наибольшего поглощения электрического поля можно смещать внутри табачного стержня 11 в направлении, противоположном направлению к отверстию, в которое помещено изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[210] Кроме того, процессор 101 может отслеживать в реальном времени изменение резонансной частоты резонаторного блока 220 вследствие расходования диэлектрического материала, входящего в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, независимо от профиля мощности. Кроме того, процессор 101 может регулировать выходную частоту микроволновой мощности, выдаваемой колебательным блоком 210, на основании изменения резонансной частоты. Иными словами, процессор 101 может независимо управлять величиной микроволновой мощности на выходе колебательного блока 210 и выходной частотой микроволновой мощности.

[211] Любые упомянутые и другие примеры осуществления изобретения, раскрытые выше, не являются взаимоисключающими или отличающимися. Любые из упомянутых или других примеров осуществления изобретения, раскрытых выше, могут быть объединены или использованы совместно в соответствующих конфигурациях или функциях.

[212] Например, конфигурация «А», раскрытая в одном примере осуществления изобретения и/или на чертежах, может быть объединена с конфигурацией «В», раскрытой в другом примере осуществления изобретения и/или на чертежах. Даже если соединение конфигураций явно не раскрыто, соединение может быть выполнено, за исключением случая, в котором соединение описано как невозможное.

[213] Приведенное выше подробное раскрытие не может быть интерпретировано как ограничивающее во всех аспектах и должно считаться носящим иллюстративный характер. Объем изобретения определяется разумным толкованием прилагаемой формулы изобретения, и все изменения в пределах эквивалентного объема раскрытия входят в охраняемый объем изобретения.

Claims (15)

1. Устройство для генерирования аэрозоля, содержащее:

колебательный блок, выполненный с возможностью генерирования микроволн;

резонаторный блок, выполненный с возможностью размещения изделия для генерирования аэрозоля и нагревания изделия для генерирования аэрозоля путем приложения электрического поля, обусловленного микроволновым резонансом, к изделию для генерирования аэрозоля; и

процессор, выполненный с возможностью управления выходным сигналом колебательного блока таким образом, чтобы область наибольшего поглощения электрического поля в изделии для генерирования аэрозоля смещалась.

2. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором

резонаторный блок содержит первую пластину, окружающую одну область изделия для генерирования аэрозоля, вторую пластину, отделенную от первой пластины в окружном направлении изделия для генерирования аэрозоля и окружающую другую область изделия для генерирования аэрозоля, и разъем, выполненный с возможностью соединения первой пластины со второй пластиной, и

микроволны резонируют с первой пластиной, второй пластиной и разъемом, и изделие для генерирования аэрозоля нагревается электрическим полем от концевых частей первой и второй пластины.

3. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 2, в котором длина первой пластины и второй пластины меньше длины табачного стержня, входящего в состав изделия для генерирования аэрозоля, табачный стержень расположен в положении, выступающем из концевых частей первой пластины и второй пластины в направлении к отверстию, в которое помещено изделие для генерирования аэрозоля, и область наибольшего поглощения электрического поля генерируют в заданной области табачного стержня, расположенной в направлении концевых частей первой пластины и второй пластины в начале нагрева.

4. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью управления выходным сигналом колебательного блока таким образом, чтобы область наибольшего поглощения электрического поля перемещалась в продольном направлении табачного стержня, входящего в состав изделия для генерирования аэрозоля.

5. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 4, в котором область наибольшего поглощения электрического поля перемещают внутри табачного стержня в направлении, противоположном направлению к отверстию, в которое помещено изделие для генерирования аэрозоля.

6. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью регулирования величины микроволновой мощности на выходе колебательного блока в соответствии с предварительно заданным профилем мощности таким образом, чтобы перемещать область наибольшего поглощения электрического поля в изделии для генерирования аэрозоля.

7. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 6, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью управления колебательным блоком для вывода микроволновой мощности первой величины на участке предварительного нагрева.

8. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 7, в котором, если участок курения начинается после участка предварительного нагрева, процессор дополнительно выполнен с возможностью управления колебательным блоком для вывода микроволновой мощности второй величины, меньшей первой величины, и по мере прохождения участка курения процессор выполнен с возможностью постепенного увеличения микроволновой мощности на выходе колебательного блока таким образом, чтобы перемещать область наибольшего поглощения электрического поля.

9. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью отслеживания в реальном времени изменения резонансной частоты резонаторного блока, обусловленного израсходованием диэлектрического материала в изделии для генерирования аэрозоля, и регулирования выходной частоты микроволновой мощности колебательного блока на основании изменения резонансной частоты резонаторного блока.

10. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 9, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью независимого управления величиной микроволновой мощности и выходной частотой микроволновой мощности.