RU2847577C2 - Heating unit, aerosol-generating device and method for manufacturing heating unit for aerosol-generating device - Google Patents
Heating unit, aerosol-generating device and method for manufacturing heating unit for aerosol-generating deviceInfo
- Publication number
- RU2847577C2 RU2847577C2 RU2024114005A RU2024114005A RU2847577C2 RU 2847577 C2 RU2847577 C2 RU 2847577C2 RU 2024114005 A RU2024114005 A RU 2024114005A RU 2024114005 A RU2024114005 A RU 2024114005A RU 2847577 C2 RU2847577 C2 RU 2847577C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contacts
- connector
- heater
- aerosol
- heating
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к нагревательному узлу для устройства, генерирующего аэрозоль (для генерирования аэрозоля). Настоящее изобретение дополнительно относится к устройству, генерирующему аэрозоль (для генерирования аэрозоля), и способу изготовления нагревательного узла.The present invention relates to a heating unit for an aerosol generating device. The present invention further relates to an aerosol generating device and a method for manufacturing the heating unit.
Известным является предоставление устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, испаряются без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть предоставлен как часть изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость, такую как нагревательная камера, устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный узел может быть расположен в нагревательной камере или вокруг нее для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после того как изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.It is known to provide an aerosol-generating device for generating an inhalable vapor. Such devices can heat an aerosol-forming substrate to a temperature at which one or more components of the aerosol-forming substrate vaporize without burning the aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate can be provided as part of an aerosol-generating article. The aerosol-generating article can be in the form of a rod for inserting the aerosol-generating article into a cavity, such as a heating chamber, of the aerosol-generating device. A heating unit can be located in or around the heating chamber to heat the aerosol-forming substrate after the aerosol-generating article is inserted into the heating chamber of the aerosol-generating device.
Было бы желательно иметь нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, с улучшенной надежностью. Было бы желательно иметь нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, с улучшенным качеством изготовления. Было бы желательно иметь нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, с улучшенной прочностью в процессе изготовления. Было бы желательно иметь нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, изготовление которого проще.It would be desirable to have a heating unit for an aerosol generating device with improved reliability. It would be desirable to have a heating unit for an aerosol generating device with improved manufacturing quality. It would be desirable to have a heating unit for an aerosol generating device with improved manufacturing strength. It would be desirable to have a heating unit for an aerosol generating device that is easier to manufacture.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предоставлен нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, причем нагревательный узел может содержать одно или более из: корпуса нагревателя, нагревательного элемента, каркаса соединителя и электрической схемы (цепи). Нагревательный элемент может содержать по меньшей мере два контакта нагревателя. Каркас соединителя может быть расположен на корпусе нагревателя. Каркас соединителя может содержать по меньшей мере два контакта соединителя. Эти два контакта соединителя могут быть электрически соединены с двумя контактами нагревателя. Эти два контакта соединителя могут быть электрически соединены с электрической схемой.According to an embodiment of the present invention, a heating unit for an aerosol-generating device is provided, wherein the heating unit may comprise one or more of: a heater housing, a heating element, a connector frame, and an electrical circuit. The heating element may comprise at least two heater contacts. The connector frame may be located on the heater housing. The connector frame may comprise at least two connector contacts. These two connector contacts may be electrically connected to two heater contacts. These two connector contacts may be electrically connected to the electrical circuit.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предоставлен нагревательный узел для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом нагревательный узел содержит корпус нагревателя, нагревательный элемент, каркас соединителя и электрическую схему. Нагревательный элемент содержит по меньшей мере два контакта нагревателя. Каркас соединителя расположен на корпусе нагревателя. Каркас соединителя содержит по меньшей мере два контакта соединителя. Эти два контакта соединителя электрически соединены с двумя контактами нагревателя. Эти два контакта соединителя электрически соединены с электрической схемой.According to an embodiment of the present invention, a heating unit for an aerosol-generating device is provided, wherein the heating unit comprises a heater housing, a heating element, a connector frame, and an electrical circuit. The heating element comprises at least two heater contacts. The connector frame is located on the heater housing. The connector frame comprises at least two connector contacts. These two connector contacts are electrically connected to two heater contacts. These two connector contacts are electrically connected to the electrical circuit.
Изготовление нагревательного узла стало легче благодаря обеспечению каркаса соединителя. Поскольку каркас соединителя используется для электрического соединения нагревательного элемента с электрической схемой, между каркасом соединителя и электрической схемой электрическая проводка не нужна. Следовательно, во время производства каркас соединителя можно легко вручную или автоматически соединить с электрической схемой без необходимости обеспечения какой-либо электрической проводки и без необходимости обеспечения какой-либо пайки.Heating element fabrication is simplified by the inclusion of a connector frame. Since the connector frame is used to electrically connect the heating element to the circuit, no wiring is required between the connector frame and the circuit. Therefore, during manufacturing, the connector frame can be easily connected to the circuit, manually or automatically, without the need for any wiring or soldering.
Корпус нагревателя может быть выполнен в виде опорного каркаса. Дополнительные компоненты нагревательного узла могут быть установлены на корпус нагревателя. Опорный каркас может быть образован из любого подходящего электроизоляционного материала. Предпочтительно опорный каркас может быть образован из материала, который подходит для литья поверх других компонентов нагревательного узла. Опорный каркас может быть образован из полимерного материала. В частности, опорный каркас может быть образован из поддающегося литью полимера. Предпочтительно опорный каркас образован из материала, который подходит для использования в процессе литья, таком как литье под давлением. Особенно подходящие полимерные материалы включают термопластичные материалы и термоотверждаемые полимеры. Подходящие полимерные материалы включают: полифталамид (PPA), поликарбонат (PC), смесь поликарбоната и акрилонитрил-бутадиен-стирола (PC-ABS), полифенилсульфон (PPSU), полиэфирэфиркетон (PEEK), полипропилен (PP), полиэтилен (PE), полиимид (PI), термопластичный полиимид (TPI), полиамидимид (PAI) и полиэфирамид (PEI). Полимерный материал может быть композитным. Композитный полимерный материал может содержать другие материалы, такие как волокнистые наполнительные материалы, включая одно или более из углеродных волокон и стекловолокна. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.The heater housing may be formed as a support frame. Additional heating unit components may be mounted to the heater housing. The support frame may be formed from any suitable electrically insulating material. Preferably, the support frame may be formed from a material suitable for overmolding onto other heating unit components. The support frame may be formed from a polymeric material. In particular, the support frame may be formed from a moldable polymer. Preferably, the support frame is formed from a material suitable for use in a molding process, such as injection molding. Particularly suitable polymeric materials include thermoplastic materials and thermoset polymers. Suitable polymeric materials include: polyphthalamide (PPA), polycarbonate (PC), a blend of polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene (PC-ABS), polyphenylsulfone (PPSU), polyetheretherketone (PEEK), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyimide (PI), thermoplastic polyimide (TPI), polyamideimide (PAI), and polyesteramide (PEI). The polymeric material may be a composite. The composite polymeric material may contain other materials, such as fibrous filler materials, including one or more of carbon fibers and glass fibers. Preferably, the material is lightweight and non-brittle.
Компоненты нагревательного узла, такие как каркас соединителя, могут быть по меньшей мере частично встроены в опорный каркас. В контексте данного документа термин «встроен» относится к компоненту, который закреплен внутри другого компонента и окружен им. Другими словами, по меньшей мере часть каркаса соединителя может быть закреплена внутри опорного каркаса и окружена им.Heating assembly components, such as the connector frame, may be at least partially embedded within the support frame. As used herein, the term "embedded" refers to a component that is secured within and surrounded by another component. In other words, at least a portion of the connector frame may be secured within and surrounded by the support frame.
Компоненты нагревательного узла, такие как каркас соединителя, могут быть по меньшей мере частично встроены в опорный каркас любым подходящим способом. Опорный каркас может быть образован посредством процесса литья, такого как литье под давлением. Предпочтительно по меньшей мере часть компонентов нагревательного узла, например каркас соединителя, может быть образована путем многослойного литья с использованием электроизоляционного материала, который образует опорный каркас. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления опорный каркас образован путем многослойного литья электроизоляционного материала поверх каркаса основания и электрического соединителя для по меньшей мере частичного встраивания каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас.Components of the heating assembly, such as the connector frame, can be at least partially integrated into the support frame in any suitable manner. The support frame can be formed by a molding process, such as injection molding. Preferably, at least a portion of the components of the heating assembly, such as the connector frame, can be formed by layered molding using an electrically insulating material that forms the support frame. In some preferred embodiments, the support frame is formed by layered molding of an electrically insulating material over the base frame and the electrical connector to at least partially integrate the base frame and the electrical connector into the support frame.
Каркас соединителя может быть жестким. Каркас соединителя может быть прикреплен к корпусу нагревателя или установлен на нем. Предпочтительно, однако, каркас соединителя выполнен как единое целое с корпусом нагревателя. Каркас соединителя может быть выполнен из того же материала, что и корпус нагревателя. Контакты соединителя могут быть установлены на каркас соединителя.The connector frame may be rigid. The connector frame may be attached to or mounted on the heater housing. However, it is preferable that the connector frame be integral with the heater housing. The connector frame may be made of the same material as the heater housing. The connector contacts may be mounted on the connector frame.
Контакты нагревателя нагревательного элемента могут быть электрически соединены с контактами соединителя посредством по меньшей мере двух контактных проводов. По меньшей мере два контактных провода могут быть расположены в корпусе нагревателя. Два контактных провода могут электрически соединять контакты нагревателя. Другие концы контактных проводов могут электрически соединять контакты соединителя.The heater contacts of the heating element may be electrically connected to the connector contacts via at least two contact wires. At least two contact wires may be located in the heater housing. Two contact wires may electrically connect the heater contacts. The other ends of the contact wires may electrically connect the connector contacts.
Альтернативно контакты нагревателя нагревательного элемента могут быть электрически соединены с контактами соединителя посредством жестких контактов. Жесткие контакты могут обеспечивать электрический контакт контактов нагревателя. Другие концы жестких контактов могут обеспечивать электрический контакт контактов соединителя. Предоставление жестких контактов может иметь преимущество в том, что во время производства не требуется ручное прикрепление контактов, такое как выполненное ручной пайкой.Alternatively, the heater contacts of the heating element can be electrically connected to the connector contacts via rigid contacts. The rigid contacts can provide electrical contact to the heater contacts. The other ends of the rigid contacts can provide electrical contact to the connector contacts. Providing rigid contacts can have the advantage of eliminating the need for manual contact attachment during manufacturing, such as by hand soldering.
Контакты соединителя могут быть жесткими. Предоставление жестких контактов соединителя предпочтительно имеет преимущество в том, что может быть легко установлено соединение между контактами соединителя и электрической схемой. В частности, во время изготовления электрическое соединение между каркасом соединителя и электрической схемой может быть установлено путем приведения жестких контактов каркаса соединителя в контакт с электрической схемой. Дальнейшие дополнительные этапы могут не потребоваться. В частности, ручное соединение, такое как пайка контактов, может не понадобиться.Connector contacts can be rigid. Providing rigid connector contacts preferably has the advantage of allowing for easy connection between the connector contacts and the electrical circuit. Specifically, during manufacturing, the electrical connection between the connector frame and the electrical circuit can be established by bringing the rigid contacts of the connector frame into contact with the electrical circuit. Further additional steps may not be required. In particular, manual connection, such as soldering the contacts, may be unnecessary.
Контакты нагревателя могут быть жесткими. Контакты нагревателя могут быть в электрическом контакте с нагревательным элементом. Предоставление жестких контактов нагревателя может быть выгодным во время производства, поскольку для соединения жестких контактов нагревателя с контактами соединителя могут не понадобиться ручная пайка или подобные действия. Этот вариант осуществления является особенно преимущественным, если соединение между контактами нагревателя и контактами соединителя выполнено с помощью жестких контактов. В таком случае соединение целиком между нагревательным элементом и каркасом соединителя выполнено с помощью жестких контактов.The heater contacts may be rigid. The heater contacts may be in electrical contact with the heating element. Providing rigid heater contacts may be advantageous during manufacturing, as hand soldering or similar processes may not be required to connect the rigid heater contacts to the connector contacts. This embodiment is particularly advantageous if the connection between the heater contacts and the connector contacts is made using rigid contacts. In this case, the entire connection between the heating element and the connector frame is made using rigid contacts.
Термин «жесткий» означает физическое свойство контакта. Такой контакт не может быть согнут или деформирован при обычном производстве. В отличие от этого, контактный провод не является жестким в контексте данного применения, поскольку провод можно легко согнуть.The term "rigid" refers to the physical property of the contact. Such a contact cannot be bent or deformed during normal manufacturing. In contrast, the contact wire is not rigid in this application, as the wire can be easily bent.
Электрическая схема может содержать печатную плату. Электрическая схема представляет собой печатную плату.An electrical circuit may contain a printed circuit board. An electrical circuit is a printed circuit board.
Контакты соединителя могут быть продолговатыми. Предоставление продолговатых контактов соединителя может быть преимущественным для обеспечения контакта электрической схемы с контактом соединителя. Электрическая схема может быть расположена на расстоянии от остальных элементов нагревательного узла. В этом случае продолговатые контакты соединителя могут перекрывать расстояние между дополнительными элементами нагревательного узла и электрической схемы. Настоящий вариант осуществления является особенно преимущественным, если контакты соединителя также являются жесткими. Предоставление жестких и продолговатых контактов соединителя делает простым и надежным электрическое соединение между контактами соединителя и электрической схемой во время изготовления.The connector contacts may be elongated. Providing elongated connector contacts may be advantageous for ensuring contact between the electrical circuit and the connector contacts. The electrical circuit may be located at a distance from the remaining elements of the heating assembly. In this case, the elongated connector contacts may span the distance between the additional elements of the heating assembly and the electrical circuit. This embodiment is particularly advantageous if the connector contacts are also rigid. Providing rigid and elongated connector contacts facilitates simple and reliable electrical connection between the connector contacts and the electrical circuit during manufacturing.
«Расстояние» между элементами нагревательного узла и электрической схемой может означать ближайшее физическое расстояние между элементами нагревательного узла и электрической схемой. Предпочтительно, однако, «расстояние» между нагревательным узлом и электрической схемой означает расстояние между каркасом соединителя и электрической схемой. Это расстояние предпочтительно перекрывается контактами соединителя.The "distance" between the heating element and the electrical circuit may refer to the closest physical distance between the heating element and the electrical circuit. However, preferably, the "distance" between the heating element and the electrical circuit refers to the distance between the connector frame and the electrical circuit. This distance is preferably spanned by the connector contacts.
Контакты соединителя могут быть расположены с возможностью прямого контакта с электрической схемой. Другими словами, между контактами соединителя и электрической схемой дополнительные компоненты могут быть не предусмотрены. Контакты соединителя в этом случае имеют такую форму, что контакты соединителя достигают электрической схемы во время производства, и электрическое соединение обеспечивается контактами соединителя. Настоящий вариант осуществления является особенно преимущественным, если контакты соединителя являются одним или более из жестких и продолговатых.The connector contacts may be arranged to directly contact the electrical circuit. In other words, no additional components may be provided between the connector contacts and the electrical circuit. In this case, the connector contacts are shaped such that the connector contacts reach the electrical circuit during manufacturing, and the electrical connection is ensured by the connector contacts. This embodiment is particularly advantageous if one or more of the connector contacts are rigid and oblong.
Контакты соединителя могут быть плоскими. Предоставление плоских контактов соединителя может увеличить механическую прочность контактов соединителя. Подобным образом, контакты нагревателя могут быть плоскими для повышения механической прочности контактов нагревателя.Connector contacts can be flat. Providing flat connector contacts can increase the mechanical strength of the connector contacts. Similarly, heater contacts can be flat to increase the mechanical strength of the heater contacts.
Нагревательный узел может дополнительно содержать внутреннюю электропроводную конструкцию. Внутренняя электропроводная конструкция может соединять контакты нагревателя с контактами соединителя. Внутренняя электропроводная конструкция может быть расположена в корпусе нагревателя.The heating unit may further comprise an internal conductive structure. The internal conductive structure may connect the heater contacts to the connector contacts. The internal conductive structure may be located within the heater housing.
Нагревательный узел может дополнительно содержать датчик температуры. Датчик температуры может содержать по меньшей мере два контакта датчика. Каркас соединителя может содержать по меньшей мере два дополнительных контакта соединителя, которые электрически соединены с контактами датчика.The heating unit may further comprise a temperature sensor. The temperature sensor may comprise at least two sensor contacts. The connector frame may comprise at least two additional connector contacts that are electrically connected to the sensor contacts.
В этом варианте осуществления каркас соединителя содержит четыре отдельных контакта. Два из этих контактов могут быть выполнены с возможностью обеспечения электрического контакта с нагревательным элементом. Два других контакта могут быть выполнены с возможностью обеспечения электрического контакта с датчиком температуры. На других концах этих четырех отдельных контактов эти контакты могут быть электрически соединены с электрической схемой. Таким образом, выходной сигнал датчика температуры может быть передан на электрическую схему. Кроме того, электрическая схема может управлять подачей электроэнергии на нагревательный элемент через соответствующие контакты, контактирующие с нагревательным элементом.In this embodiment, the connector frame contains four individual contacts. Two of these contacts can be configured to provide electrical contact with the heating element. The other two contacts can be configured to provide electrical contact with the temperature sensor. At the other ends of these four individual contacts, these contacts can be electrically connected to the electrical circuit. Thus, the temperature sensor's output signal can be transmitted to the electrical circuit. Furthermore, the electrical circuit can control the supply of electrical power to the heating element through the corresponding contacts contacting the heating element.
Два дополнительных контакта соединителя могут быть выполнены с возможностью прямого контакта с электрической схемой. Другими словами, два дополнительных контакта соединителя, обеспечивающие электрический контакт датчика температуры с электрической схемой, могут быть выполнены таким же образом, что и описанные тут два контакта соединителя, обеспечивающие электрический контакт нагревательного элемента с электрической схемой. Это, в частности, означает, что эти два дополнительных контакта соединителя могут представлять собой один или более из плоского, жесткого и продолговатого контакта с такими же преимуществами, которые описаны тут в отношении контактов соединителя для обеспечения контакта нагревательного элемента с электрической схемой.The two additional connector contacts may be configured to directly contact the electrical circuit. In other words, the two additional connector contacts, providing electrical contact between the temperature sensor and the electrical circuit, may be configured in the same manner as the two connector contacts described herein that provide electrical contact between the heating element and the electrical circuit. This specifically means that these two additional connector contacts may comprise one or more of a flat, rigid, and oblong contact, with the same advantages described herein regarding the connector contacts for providing contact between the heating element and the electrical circuit.
Настоящее изобретение дополнительно относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему нагревательный узел, описанный в настоящем документе.The present invention further relates to an aerosol generating device comprising a heating unit as described herein.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать полость для вмещения изделия, генерирующего аэрозоль. Нагревательный узел может быть расположен так, что по меньшей мере частично окружает полость.The aerosol-generating device may comprise a cavity for containing the aerosol-generating article. The heating element may be positioned to at least partially surround the cavity.
Боковая стенка полости может быть образована из трубки, описанной в данном документе, предпочтительно трубки из нержавеющей стали. Нагревательный узел может быть установлен на трубке из нержавеющей стали, или трубка может быть частью нагревательного узла и установлена в корпусе или внутренней раме устройства, генерирующего аэрозоль.The side wall of the cavity may be formed from a tube as described herein, preferably a stainless steel tube. The heating element may be mounted on the stainless steel tube, or the tube may be part of the heating element and mounted within the housing or internal frame of the aerosol-generating device.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу изготовления нагревательного узла для устройства, генерирующего аэрозоль, причем способ может включать один или более из следующих этапов:The present invention further relates to a method for manufacturing a heating unit for an aerosol generating device, wherein the method may include one or more of the following steps:
предоставление корпуса нагревателя,provision of a heater housing,
предоставление нагревательного элемента, причем нагревательный элемент содержит по меньшей мере два контакта нагревателя,providing a heating element, wherein the heating element comprises at least two heater contacts,
предоставление каркаса соединителя, при этом каркас соединителя выполнен заодно целое с корпусом нагревателя, при этом каркас соединителя содержит по меньшей мере два контакта соединителя, иproviding a connector frame, wherein the connector frame is formed integrally with the heater body, wherein the connector frame comprises at least two connector contacts, and
предоставление электрической схемы,provision of an electrical circuit,
электрическое соединение двух контактов соединителя с двумя контактами нагревателя, иelectrical connection of two contacts of the connector with two contacts of the heater, and
электрическое соединение двух контактов соединителя с электрической схемой.electrical connection of two connector contacts to an electrical circuit.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу изготовления нагревательного узла для устройства, генерирующего аэрозоль, причем способ включает следующие этапы:The present invention further relates to a method for manufacturing a heating unit for an aerosol generating device, the method comprising the following steps:
предоставление корпуса нагревателя,provision of a heater housing,
предоставление нагревательного элемента, причем нагревательный элемент содержит по меньшей мере два контакта нагревателя,providing a heating element, wherein the heating element comprises at least two heater contacts,
предоставление каркаса соединителя, при этом каркас соединителя выполнен заодно целое с корпусом нагревателя, при этом каркас соединителя содержит по меньшей мере два контакта соединителя, иproviding a connector frame, wherein the connector frame is formed integrally with the heater body, wherein the connector frame comprises at least two connector contacts, and
предоставление электрической схемы,provision of an electrical circuit,
электрическое соединение двух контактов соединителя с двумя контактами нагревателя, иelectrical connection of two contacts of the connector with two contacts of the heater, and
электрическое соединение двух контактов соединителя с электрической схемой.electrical connection of two connector contacts to an electrical circuit.
Нагревательный узел может содержать первый слой в виде подложки, причем первый слой в виде подложки представляет собой электроизоляционный слой в виде подложки. Нагревательный элемент может быть расположен на первом слое в виде подложки. Нагревательный узел может дополнительно содержать второй слой в виде подложки, причем второй слой в виде подложки может представлять собой электроизоляционный слой в виде подложки. Второй слой в виде подложки может быть расположен так, что покрывает нагревательный элемент и первый слой в виде подложки. Датчик температуры может быть расположен на втором слое в виде подложки. Нагревательный узел может дополнительно содержать третий слой в виде подложки, причем третий слой в виде подложки может представлять собой электроизоляционный слой в виде подложки. Третий слой в виде подложки может быть расположен так, что по меньшей мере частично покрывает датчик температуры и покрывает второй слой в виде подложки.The heating unit may comprise a first substrate layer, wherein the first substrate layer is an electrically insulating substrate layer. A heating element may be located on the first substrate layer. The heating unit may further comprise a second substrate layer, wherein the second substrate layer may be an electrically insulating substrate layer. The second substrate layer may be arranged to cover the heating element and the first substrate layer. A temperature sensor may be located on the second substrate layer. The heating unit may further comprise a third substrate layer, wherein the third substrate layer may be an electrically insulating substrate layer. The third substrate layer may be arranged to at least partially cover the temperature sensor and cover the second substrate layer.
Термин «покрывает» или «покрывать» может означать, что первый слой имеет по существу тот же размер поверхности, что и второй слой, так что первый слой может быть размещен на втором слое таким образом, чтобы площадь поверхности второго слоя, обращенная к первому слою, по существу перекрывалась первым слоем. В случае если первый слой расположен так, что покрывает второй слой, размер поверхности первого слоя может составлять по меньшей мере 90% площади поверхности второго слоя, предпочтительно размер поверхности первого слоя может составлять по меньшей мере 80% площади поверхности второго слоя, более предпочтительно размер поверхности первого слоя может составлять по меньшей мере 70% площади поверхности второго слоя, наиболее предпочтительно размер поверхности первого слоя может составлять по меньшей мере 60% площади поверхности второго слоя.The term "covers" or "covers" may mean that the first layer has substantially the same surface area as the second layer, so that the first layer can be placed on the second layer in such a way that the surface area of the second layer facing the first layer is substantially overlapped by the first layer. If the first layer is positioned so as to cover the second layer, the surface area of the first layer may be at least 90% of the surface area of the second layer, preferably the surface area of the first layer may be at least 80% of the surface area of the second layer, more preferably the surface area of the first layer may be at least 70% of the surface area of the second layer, and most preferably the surface area of the first layer may be at least 60% of the surface area of the second layer.
В конечном нагревательном узле нагревательный элемент и датчик температуры предпочтительно расположены на противоположных поверхностях второго слоя в виде подложки. Следовательно, нагревательный элемент электрически изолирован от датчика температуры через второй слой в виде подложки.In the final heating unit, the heating element and temperature sensor are preferably located on opposite surfaces of the second substrate layer. Consequently, the heating element is electrically isolated from the temperature sensor via the second substrate layer.
Нагревательный элемент защищен первым слоем в виде подложки и вторым слоем в виде подложки.The heating element is protected by a first layer in the form of a substrate and a second layer in the form of a substrate.
Датчик температуры защищен вторым слоем в виде подложки и третьим слоем в виде подложки.The temperature sensor is protected by a second layer in the form of a substrate and a third layer in the form of a substrate.
Нагревательный элемент может представлять собой резистивный нагреватель. Нагревательный элемент может содержать нагревательную дорожку. Нагревательный элемент может представлять собой нагревательную дорожку. Нагревательные дорожки могут быть выполнены с возможностью генерирования тепла. Нагревательные дорожки могут представлять собой электрически резистивные нагревательные дорожки. Нагревательные элементы могут содержать электрические контакты для электрического контакта с нагревательными дорожками. Электрические контакты могут быть прикреплены к нагревательным дорожкам с помощью любых известных средств, например, с помощью пайки или сварки. Первый электрический контакт может быть прикреплен к первому концу нагревательных дорожек, и второй электрический контакт может быть прикреплен ко второму концу нагревательных дорожек. Первый конец нагревательных дорожек может представлять собой ближний конец нагревательных дорожек, и второй конец нагревательных дорожек может представлять собой дальний конец нагревательных дорожек, или наоборот.The heating element may be a resistive heater. The heating element may comprise a heating track. The heating element may comprise a heating track. The heating tracks may be configured to generate heat. The heating tracks may be electrically resistive heating tracks. The heating elements may comprise electrical contacts for electrical contact with the heating tracks. The electrical contacts may be attached to the heating tracks by any known means, such as soldering or welding. A first electrical contact may be attached to a first end of the heating tracks, and a second electrical contact may be attached to a second end of the heating tracks. The first end of the heating tracks may represent the near end of the heating tracks, and the second end of the heating tracks may represent the far end of the heating tracks, or vice versa.
Нагревательные дорожки могут быть выполнены из нержавеющей стали. Нагревательные дорожки могут быть выполнены из нержавеющей стали толщиной приблизительно 50 мкм. Нагревательные дорожки могут быть предпочтительно выполнены из нержавеющей стали толщиной приблизительно 25 мкм. Нагревательные дорожки могут быть выполнены из инконеля толщиной приблизительно 50,8 мкм. Нагревательные дорожки могут быть выполнены из инконеля толщиной приблизительно 25,4 мкм. Нагревательные дорожки могут быть выполнены из меди толщиной приблизительно 35 мкм. Нагревательные дорожки могут быть выполнены из константана толщиной приблизительно 25 мкм. Нагревательные дорожки могут быть выполнены из никеля толщиной приблизительно 12 мкм. Нагревательные дорожки могут быть выполнены из латуни толщиной приблизительно 25 мкм.The heating tracks can be made of stainless steel. The heating tracks can be made of stainless steel with a thickness of approximately 50 μm. The heating tracks can preferably be made of stainless steel with a thickness of approximately 25 μm. The heating tracks can be made of Inconel with a thickness of approximately 50.8 μm. The heating tracks can be made of Inconel with a thickness of approximately 25.4 μm. The heating tracks can be made of copper with a thickness of approximately 35 μm. The heating tracks can be made of constantan with a thickness of approximately 25 μm. The heating tracks can be made of nickel with a thickness of approximately 12 μm. The heating tracks can be made of brass with a thickness of approximately 25 μm.
Нагревательный элемент, предпочтительно нагревательные дорожки, может быть напечатан на первом слое в виде подложки. Нагревательные дорожки могут быть выполнены с помощью фотопечати на слое в виде подложки. Нагревательные дорожки могут быть выполнены с помощью химического травления на слое в виде подложки.The heating element, preferably the heating tracks, can be printed on the first substrate layer. The heating tracks can be created using photo printing on the substrate layer. The heating tracks can be created using chemical etching on the substrate layer.
Термин «нагревательные дорожки» охватывает единственную нагревательную дорожку. Нагревательный элемент или нагревательные дорожки могут быть напечатаны на первом слое в виде подложки.The term "heat tracks" refers to a single heating track. The heating element or heating tracks can be printed on the first layer as a substrate.
Нагревательные дорожки могут быть расположены по центру на первом слое в виде подложки. Нагревательные дорожки могут иметь ступенчатую форму. Нагревательные дорожки могут иметь криволинейную форму.Heating tracks can be centered on the first layer as a substrate. Heating tracks can be stepped or curved.
Нагревательный узел может быть свернут в трубку. До сворачивания слоя в виде подложки в трубчатую форму нагревательные дорожки могут быть плоскими. Нагревательные дорожки или нагревательный элемент могут быть гибкими. Нагревательные дорожки или нагревательный элемент могут быть приспособлены к трубчатой форме слоя в виде подложки при сворачивании слоя в виде подложки в трубчатую форму.The heating element can be rolled into a tube. Before the substrate layer is rolled into a tubular shape, the heating tracks can be flat. or The heating element can be flexible. The heating tracks or heating element can be adapted to the tubular shape of the substrate layer by rolling the substrate layer into a tubular shape.
Третий слой в виде подложки может содержать по меньшей мере два отверстия. Два отверстия предоставлены для обеспечения контакта для контактов датчика через третий слой в виде подложки.The third substrate layer may contain at least two openings. The openings are provided to provide contact for the sensor contacts through the third substrate layer.
Два отверстия могут быть совмещены так, чтобы контакты датчика не были покрыты третьим слоем в виде подложки. Два отверстия могут быть расположены смежно с противоположными концами третьего слоя в виде подложки. Два отверстия могут соответствовать размещению электрических контактов на датчике температуры.The two holes can be aligned so that the sensor contacts are not covered by the third substrate layer. The two holes can be located adjacent to opposite ends of the third substrate layer. The two holes can correspond to the placement of the electrical contacts on the temperature sensor.
В дополнение к двум отверстиям может быть предоставлено дополнительное отверстие в третьем слое в виде подложки. Третье отверстие может быть расположено по центру в третьем слое в виде подложки. Это третье отверстие может повысить механическую прочность третьего слоя в виде подложки в этой области. В частности, отверстие в середине третьего слоя в виде подложки может усилить фиксацию контактов, контактирующих с контактами датчика, поскольку контакты вступают в контакт с нижележащим клеевым слоем второго слоя в виде подложки в этой области.In addition to the two holes, an additional hole can be provided in the third substrate layer. The third hole can be centrally located in the third substrate layer. This third hole can increase the mechanical strength of the third substrate layer in this area. In particular, a hole in the middle of the third substrate layer can improve the adhesion of the contacts that contact the sensor contacts, as the contacts come into contact with the underlying adhesive layer of the second substrate layer in this area.
Контакты датчика могут быть прикреплены к датчику температуры с помощью любых известных средств, например с помощью пайки или сварки. Первый электрический контакт может быть прикреплен к первому концу датчика температуры, и второй электрический контакт может быть прикреплен ко второму концу датчика температуры. Первый конец датчика температуры может представлять собой ближний конец датчика температуры, и второй конец датчика температуры может представлять собой дальний конец датчика температуры, или наоборот.The sensor contacts can be attached to the temperature sensor by any known means, such as soldering or welding. The first electrical contact can be attached to the first end of the temperature sensor, and the second electrical contact can be attached to the second end of the temperature sensor. The first end of the temperature sensor can represent the near end of the temperature sensor, and the second end of the temperature sensor can represent the far end of the temperature sensor, or vice versa.
Датчик температуры может содержать дорожки датчика температуры.The temperature sensor may contain temperature sensor tracks.
Нагревательный узел может содержать трубку, предпочтительно металлическую трубку, вокруг которой может быть обернут или свернут слой в виде подложки. Металлическая трубка представляет собой предпочтительно трубку из нержавеющей стали. Альтернативно трубка может представлять собой керамическую трубку. Трубка может определять трубчатую форму нагревательного узла. Наружный диаметр трубки может соответствовать внутреннему диаметру первого слоя в виде подложки после сворачивания слоя в виде подложки.The heating unit may comprise a tube, preferably a metal tube, around which a backing layer may be wrapped or rolled. The metal tube is preferably stainless steel. Alternatively, the tube may be a ceramic tube. The tube may define a tubular shape for the heating unit. The outer diameter of the tube may correspond to the inner diameter of the first backing layer after the backing layer is rolled.
Нагревательный узел может дополнительно содержать нагревательную камеру, приспособленную к трубчатой форме нагревательного узла. Слои в виде подложки вместе с нагревательным элементом и датчиком температуры могут быть свернуты для приспособления к трубке, образующей нагревательную камеру. В этой конфигурации первый слой в виде подложки может образовывать внутренний слой, обращенный к трубке, и третий слой в виде подложки может быть наружным слоем. Первый слой в виде подложки может быть смежным с металлической трубкой, образующей самый внутренний слой нагревательного узла.The heating unit may further comprise a heating chamber adapted to the tubular shape of the heating unit. The substrate layers, along with the heating element and temperature sensor, may be folded to fit within the tube forming the heating chamber. In this configuration, the first substrate layer may form the inner layer facing the tube, and the third substrate layer may be the outer layer. The first substrate layer may be adjacent to the metal tube forming the innermost layer of the heating unit.
Трубка может быть выполнена из нержавеющей стали. Трубка может иметь длину от 10 мм до 35 мм, предпочтительно от 12 мм до 30 мм, предпочтительно от 13 мм до 22 мм. Трубка может представлять собой полую трубку. Полая трубка может иметь внутренний диаметр от 4 мм до 9 мм, предпочтительно от 5 мм до 6 мм или от 6,8 мм до 7,5 мм, предпочтительно приблизительно 5,35 мм или приблизительно 7,3 мм. Трубка может иметь толщину от 70 мкм до 110 мкм, предпочтительно от 80 мкм до 100 мкм, предпочтительно приблизительно 90 мкм. Трубка может иметь цилиндрическое поперечное сечение. Трубка может иметь круглое поперечное сечение.The tube may be made of stainless steel. The tube may have a length of 10 mm to 35 mm, preferably 12 mm to 30 mm, and preferably 13 mm to 22 mm. The tube may be a hollow tube. The hollow tube may have an internal diameter of 4 mm to 9 mm, preferably 5 mm to 6 mm or 6.8 mm to 7.5 mm, preferably approximately 5.35 mm or approximately 7.3 mm. The tube may have a thickness of 70 μm to 110 μm, preferably 80 μm to 100 μm, and preferably approximately 90 μm. The tube may have a cylindrical cross-section. The tube may have a circular cross-section.
Длина первого слоя в виде подложки может быть равна окружности трубки или меньше нее. Первый слой в виде подложки может быть полностью обернут вокруг трубки. Первый слой в виде подложки может быть обернут вокруг трубки один раз, так что поверхность трубки покрыта первым слоем в виде подложки после того, как первый слой в виде подложки был обернут вокруг трубки.The length of the first backing layer may be equal to or less than the circumference of the tube. The first backing layer may wrap completely around the tube. The first backing layer may be wrapped around the tube only once, so that the tube surface is covered by the first backing layer after the first backing layer has been wrapped around the tube.
Трубка нагревательной камеры может иметь толщину от 70 мкм до 110 мкм, предпочтительно от 80 мкм до 100 мкм, предпочтительно приблизительно 90 мкм.The heating chamber tube may have a thickness of 70 μm to 110 μm, preferably 80 μm to 100 μm, preferably approximately 90 μm.
Датчик температуры может представлять собой датчик температуры NTC, Pt100 или предпочтительно Pt1000. Датчик температуры может быть прикреплен ко второму слою в виде подложки посредством клеевого слоя. Датчик температуры может быть выполнен с помощью фотопечати на втором слое в виде подложки. Химическое травление может быть использовано для образования одной или обеих из нагревательных дорожек нагревательного элемента и дорожек датчика температуры. Впоследствии контакты датчика могут быть приварены к дорожкам датчика температуры через отверстия в третьем слое в виде подложки.The temperature sensor may be an NTC, Pt100, or preferably a Pt1000 temperature sensor. The temperature sensor can be attached to the second substrate layer via an adhesive layer. The temperature sensor can be printed on the second substrate layer using photo printing. Chemical etching can be used to create one or both of the heating element's heating tracks and the temperature sensor's tracks. The sensor contacts can then be welded to the temperature sensor's tracks through openings in the third substrate layer.
Датчик температуры может быть расположен на втором слое в виде подложки, так что, когда нагревательный узел свернут, датчик температуры может быть расположен в области, соответствующей центру первого слоя в виде подложки. Благодаря расположению датчика температуры таким образом, нагревательный элемент может быть проецирован на датчик температуры так, что датчик температуры расположен смежно с самой нагретой частью нагревательного элемента. Самой нагретой частью, смежной с датчиком температуры, может являться центр первого слоя в виде подложки. Нагревательный элемент может быть расположен в центре первого слоя в виде подложки. Датчик температуры может быть расположен непосредственно смежно с нагревательным элементом на расстоянии от нагревательного элемента, равном лишь толщине второго слоя в виде подложки.A temperature sensor may be located on the second substrate layer such that, when the heating element is folded, the temperature sensor may be located in a region corresponding to the center of the first substrate layer. By arranging the temperature sensor in this manner, the heating element may be projected onto the temperature sensor such that the temperature sensor is located adjacent to the hottest portion of the heating element. The hottest portion adjacent to the temperature sensor may be the center of the first substrate layer. The heating element may be located at the center of the first substrate layer. The temperature sensor may be located directly adjacent to the heating element at a distance from the heating element equal to only the thickness of the second substrate layer.
Могут быть предоставлены один или более из следующих дополнительных слоев:One or more of the following additional layers may be provided:
первый клеевой слой может быть предоставлен между первым слоем в виде подложки и нагревательным элементом,the first adhesive layer may be provided between the first substrate layer and the heating element,
второй клеевой слой может быть предоставлен между нагревательным элементом и вторым слоем в виде подложки,a second adhesive layer may be provided between the heating element and the second layer in the form of a substrate,
третий клеевой слой может быть предоставлен между вторым клеевым слоем и датчиком температуры, иa third adhesive layer may be provided between the second adhesive layer and the temperature sensor, and
четвертый клеевой слой может быть предоставлен между датчиком температуры и третьим слоем в виде подложки.A fourth adhesive layer may be provided between the temperature sensor and the third layer in the form of a substrate.
Первый клеевой слой может способствовать креплению между первым слоем в виде подложки и нагревательным элементом. Первый клеевой слой может дополнительно способствовать креплению между первым слоем в виде подложки и вторым слоем в виде подложки в области первого слоя в виде подложки, не покрытой нагревательным элементом. Второй клеевой слой может способствовать креплению между нагревательным элементом и вторым слоем в виде подложки. Третий клеевой слой может способствовать креплению между вторым слоем в виде подложки и датчиком температуры. Третий клеевой слой может дополнительно способствовать креплению между вторым слоем в виде подложки и третьим слоем в виде подложки в области третьего клеевого слоя, не покрытой датчиком температуры. Четвертый клеевой слой может способствовать креплению между датчиком температуры и третьим слоем в виде подложки.The first adhesive layer may facilitate attachment between the first substrate layer and the heating element. The first adhesive layer may further facilitate attachment between the first substrate layer and the second substrate layer in the region of the first substrate layer not covered by the heating element. The second adhesive layer may facilitate attachment between the heating element and the second substrate layer. The third adhesive layer may facilitate attachment between the second substrate layer and the temperature sensor. The third adhesive layer may further facilitate attachment between the second substrate layer and the third substrate layer in the region of the third adhesive layer not covered by the temperature sensor. The fourth adhesive layer may facilitate attachment between the temperature sensor and the third substrate layer.
Один или более из клеевых слоев могут иметь толщину от 2 мкм до 10 мкм, предпочтительно от 3 мкм до 7 мкм, более предпочтительно приблизительно 5 мкм.One or more of the adhesive layers may have a thickness of 2 μm to 10 μm, preferably 3 μm to 7 μm, more preferably about 5 μm.
Один или более из клеевых слоев могут представлять собой клеевой слой на основе силикона. Клеевой слой может содержать одно или оба из клеев на основе РЕЕК и акриловых клеев.One or more of the adhesive layers may be a silicone-based adhesive. The adhesive layer may contain one or both PEEK-based adhesives and acrylic adhesives.
Один или более из первого слоя в виде подложки, второго слоя в виде подложки и третьего слоя в виде подложки могут содержать полиамидную или полиимидную пленку. Любой из слоев в виде подложки может быть выполнен из полиимида или полиамида. Слои в виде подложки могут быть выполнены с возможностью выдерживания температуры от 220 °C до 320 °C, предпочтительно от 240 °C до 300 °C, предпочтительно приблизительно 280 °C. Любой из слоев в виде подложки может быть выполнен из Pyralux.One or more of the first backing layer, the second backing layer, and the third backing layer may comprise a polyamide or polyimide film. Any of the backing layers may be made of polyimide or polyamide. The backing layers may be designed to withstand temperatures from 220°C to 320°C, preferably from 240°C to 300°C, and preferably approximately 280°C. Any of the backing layers may be made of Pyralux.
Термоусадочный слой может быть расположен вокруг нагревательного узла.A heat shrink layer can be placed around the heating element.
Термоусадочный слой может быть расположен вокруг нагревательного узла при сворачивании нагревательного узла в трубчатую форму. Термоусадочный слой может быть выполнен с возможностью усадки при нагреве. Термоусадочный слой может надежно удерживать вместе нагревательный узел. Термоусадочный слой может быть выполнен с возможностью приложения к нагревательному узлу равномерного направленного внутрь давления. Термоусадочный слой может улучшать контакт между одним или обоими из трубки и первого слоя в виде подложки и первым слоем в виде подложки и вторым слоем в виде подложки. Термоусадочный слой может удерживать вместе большую часть или все из компонентов нагревательного узла. Термоусадочный слой может быть использован для замены слоев клея или клеевых слоев, описанных в настоящем документе. Альтернативно термоусадочный слой может быть использован в дополнение к слоям клея или клеевым слоям, описанным в настоящем документе.A heat-shrinkable layer may be positioned around the heating unit when the heating unit is rolled into a tubular shape. The heat-shrinkable layer may be configured to shrink upon heating. The heat-shrinkable layer may securely hold the heating unit together. The heat-shrinkable layer may be configured to apply uniform inward pressure to the heating unit. The heat-shrinkable layer may improve contact between one or both of the tube and the first backing layer and the first backing layer and the second backing layer. The heat-shrinkable layer may hold together most or all of the components of the heating unit. The heat-shrinkable layer may be used to replace the adhesive layers or adhesive layers described herein. Alternatively, the heat-shrinkable layer may be used in addition to the adhesive layers or adhesive layers described herein.
Толщина термоусадочного слоя может составлять от 100 мкм до 300 мкм, предпочтительно приблизительно 180 мкм.The thickness of the heat-shrinkable layer may be from 100 µm to 300 µm, preferably approximately 180 µm.
Термоусадочный слой может быть выполнен из PEEK. Термоусадочный слой может быть выполнен из одного или более из Teflon и PTFE или может содержать их.The heat-shrink layer can be made of PEEK. The heat-shrink layer can be made of one or more of Teflon and PTFE, or can contain them.
Один или более из слоев в виде подложки могут иметь толщину от 10 мкм до 50 мкм, предпочтительно от 20 мкм до 30 мкм, более предпочтительно приблизительно 25 мкм.One or more of the substrate layers may have a thickness of 10 μm to 50 μm, preferably 20 μm to 30 μm, more preferably about 25 μm.
Нагревательный элемент, когда он предпочтительно выполнен из нержавеющей стали, может иметь толщину от 20 мкм до 60 мкм, предпочтительно от 30 мкм до 50 мкм, более предпочтительно приблизительно 40 мкм. Нагревательные дорожки, когда они предпочтительно выполнены из нержавеющей стали, могут иметь толщину от 20 мкм до 60 мкм, предпочтительно от 30 мкм до 50 мкм, более предпочтительно приблизительно 40 мкм.The heating element, when preferably made of stainless steel, may have a thickness of 20 μm to 60 μm, preferably 30 μm to 50 μm, more preferably approximately 40 μm. The heating tracks, when preferably made of stainless steel, may have a thickness of 20 μm to 60 μm, preferably 30 μm to 50 μm, more preferably approximately 40 μm.
Может быть предоставлен теплоизоляционный слой, окружающий термоусадочный слой. Теплоизоляционный слой предпочтительно выполнен из аэрогеля.A thermal insulation layer surrounding the heat-shrinkable layer may be provided. The thermal insulation layer is preferably made of aerogel.
В контексте настоящего документа термины «расположенный раньше по ходу потока» и «расположенный дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором через устройство, генерирующее аэрозоль, при его использовании проходят потоки воздуха. Устройства, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат ближний (проксимальный) конец, через который при использовании аэрозоль выходит из устройства. Ближний конец устройства, генерирующего аэрозоль, может также называться мундштучным концом или расположенным дальше по ходу потока концом. Мундштучный конец расположен дальше по ходу потока относительно дальнего конца. Дальний (дистальный) конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным раньше по ходу потока концом. Компоненты или части компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или расположенные дальше по ходу потока один относительно другого на основании их относительных положений по отношению к траектории потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль.As used herein, the terms "upstream" and "downstream" are used to describe the relative positions of components or portions of components of an aerosol-generating device with respect to the direction in which air flows through the aerosol-generating device during use. Aerosol-generating devices according to the present invention comprise a proximal end through which the aerosol exits the device during use. The proximal end of an aerosol-generating device may also be referred to as the mouthpiece end or the downstream end. The mouthpiece end is located downstream of the distal end. The distal end of the aerosol-generating article may also be referred to as the upstream end. Components or portions of components of an aerosol generating device may be described as upstream or downstream relative to one another based on their relative positions with respect to the airflow path of the aerosol generating device.
Во всех аспектах настоящего изобретения нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, выполненные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику.In all aspects of the present invention, the heating element may comprise an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to, semiconductors such as doped ceramics, electrically conductive ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made of a ceramic material and a metallic material. Such composite materials may comprise doped or undoped ceramics.
Как описано в любом из аспектов настоящего изобретения, нагревательный элемент может содержать внешний нагревательный элемент, причем «внешний» относится к субстрату, образующему аэрозоль. Внешний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагревательный элемент может принимать форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги или нагревательных дорожек на диэлектрической подложке, например, полиимидной. Диэлектрическая подложка представляет собой слой в виде подложки. Листам гибкой нагревательной фольги или нагревательным дорожкам может быть придана форма, приспособленная к периметру нагревательной камеры. Альтернативно внешний нагревательный элемент может принимать форму металлической решетки или металлических решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна или может быть образован с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на слое в виде подложки подходящей формы. Внешний нагревательный элемент может также быть образован с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть образован в виде дорожки между первым слоем в виде подложки и вторым слоем в виде подложки. Внешний нагревательный элемент, образованный таким образом, может быть использован как для нагрева, так и для отслеживания температуры внешнего нагревательного элемента во время работы.As described in any aspect of the present invention, the heating element may comprise an external heating element, wherein "external" refers to an aerosol-forming substrate. The external heating element may have any suitable shape. For example, the external heating element may take the form of one or more flexible heating foil sheets or heating tracks on a dielectric substrate, such as polyimide. The dielectric substrate is a substrate-like layer. The flexible heating foil sheets or heating tracks may be shaped to fit the perimeter of the heating chamber. Alternatively, the external heating element may take the form of a metal grid or metal grids, a flexible printed circuit board, a molded interconnect device (MID), a ceramic heater, a flexible carbon fiber heater, or may be formed using a coating technique such as plasma vapor deposition on a substrate-like layer of a suitable shape. An external heating element can also be formed using a metal with a specific temperature-resistivity relationship. In such an exemplary device, the metal can be formed as a track between the first substrate layer and the second substrate layer. An external heating element formed in this manner can be used both to heat and to monitor the temperature of the external heating element during operation.
Нагревательный элемент преимущественно нагревает субстрат, образующий аэрозоль, за счет проводимости. Альтернативно тепло от внутреннего или внешнего нагревательного элемента может быть проведено к субстрату посредством теплопроводного элемента.The heating element primarily heats the aerosol-forming substrate by conduction. Alternatively, heat from an internal or external heating element can be conducted to the substrate via a heat-conducting element.
Во время работы субстрат, образующий аэрозоль, может полностью содержаться в устройстве, генерирующем аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку через мундштук устройства, генерирующего аэрозоль. Альтернативно во время работы курительное изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, может частично содержаться внутри устройства, генерирующего аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через курительное изделие.During operation, the aerosol-forming substrate may be entirely contained within the aerosol-generating device. In this case, the user can inhale through the mouthpiece of the aerosol-generating device. Alternatively, during operation, the smoking article containing the aerosol-forming substrate may be partially contained within the aerosol-generating device. In this case, the user can inhale directly through the smoking article.
Нагревательный элемент может быть выполнен в виде индукционного нагревательного элемента. Индукционный нагревательный элемент может содержать индукционную катушку и токоприемник (сусцептор). В целом токоприемник представляет собой материал, способный генерировать тепло при проникновении через него переменного магнитного поля. Согласно настоящему изобретению токоприемник может являться электрически проводящим, или магнитным, или как электрически проводящим, так и магнитным. Переменное магнитное поле, создаваемое одной или несколькими индукционными катушками, нагревает токоприемник, который затем передает тепло субстрату, образующему аэрозоль, вследствие чего образуется аэрозоль. Передача тепла может происходить главным образом за счет тепловой проводимости. Такая передача тепла происходит наилучшим образом, если токоприемник находится в тесном тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль. При использовании индукционного нагревательного элемента индукционный нагревательный элемент может быть выполнен в виде внешнего нагревателя, как описано в настоящем документе. Если индукционный нагревательный элемент выполнен в виде внешнего нагревательного элемента, токоприемный элемент предпочтительно выполнен в виде цилиндрического токоприемника, по меньшей мере частично окружающего нагревательную камеру. Нагревательные дорожки, описанные в настоящем документе, могут быть выполнены в виде токоприемника. Токоприемник может быть расположен между первым слоем в виде подложки и вторым слоем в виде подложки. Второй слой в виде подложки может быть окружен индукционной катушкой. Токоприемник, а также индукционная катушка могут являться частью нагревательного узла.The heating element may be implemented as an induction heating element. The induction heating element may comprise an induction coil and a susceptor. Generally, the susceptor is a material capable of generating heat when an alternating magnetic field passes through it. According to the present invention, the susceptor may be electrically conductive, magnetic, or both electrically conductive and magnetic. The alternating magnetic field generated by one or more induction coils heats the susceptor, which then transfers heat to the aerosol-forming substrate, thereby forming the aerosol. Heat transfer may occur primarily by thermal conductivity. Such heat transfer occurs best if the susceptor is in close thermal contact with the aerosol-forming substrate. When using an induction heating element, the induction heating element may be implemented as an external heater, as described herein. If the induction heating element is implemented as an external heating element, the current collector is preferably implemented as a cylindrical current collector at least partially surrounding the heating chamber. The heating tracks described herein may be implemented as a current collector. The current collector may be located between a first substrate layer and a second substrate layer. The second substrate layer may be surrounded by an induction coil. The current collector and the induction coil may form part of the heating unit.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на один или оба из нагревательного элемента и нагревательного узла. Блок питания предпочтительно содержит источник питания. Предпочтительно источник питания представляет собой батарею, такую как литий-ионная батарея. В качестве альтернативы источник питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Источник питания может требовать перезарядки. Например, источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного узла.Preferably, the aerosol-generating device comprises a power supply configured to supply power to one or both of the heating element and the heating unit. The power supply preferably comprises a power source. Preferably, the power source is a battery, such as a lithium-ion battery. Alternatively, the power source may be another type of charge storage device, such as a capacitor. The power source may require recharging. For example, the power source may have sufficient capacity to enable continuous aerosol generation for a period of approximately six minutes, or for a period of multiples of six minutes. In another example, the power source may have sufficient capacity to enable a predetermined number of puffs or individual activations of the heating unit.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать управляющую электронику. Управляющая электроника может содержать микроконтроллер. Микроконтроллер предпочтительно представляет собой программируемый микроконтроллер. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на нагревательный узел. Питание может подаваться на нагревательный узел непрерывно после активации системы или может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагревательный узел в виде импульсов электрического тока.The aerosol-generating device may include control electronics. The control electronics may include a microcontroller. The microcontroller is preferably a programmable microcontroller. The electrical circuit may include additional electronic components. The electrical circuit may be configured to regulate the power supply to the heating unit. Power may be supplied to the heating unit continuously after activation of the system or may be supplied intermittently, for example, from puff to puff. Power may be supplied to the heating unit in the form of pulses of electrical current.
Аналогично длина электрических соединений между нагревательным элементом и управляющей электроникой может быть больше, чем расстояние между нагревательным элементом и управляющей электроникой. Это может иметь положительный эффект, заключающийся в предотвращении вредного эффекта на электрический контакт между нагревательным элементом и управляющей электроникой из-за теплового расширения контактов во время работы устройства, генерирующего аэрозоль. Электрические соединения предпочтительно выполнены в виде электрических проводов.Similarly, the length of the electrical connections between the heating element and the control electronics can be greater than the distance between the heating element and the control electronics. This can have the positive effect of preventing detrimental effects on the electrical contact between the heating element and the control electronics due to thermal expansion of the contacts during operation of the aerosol-generating device. Electrical connections are preferably made using electrical wires.
В контексте настоящего документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены за счет нагрева или сгорания субстрата, образующего аэрозоль. В качестве альтернативы нагреву или сгоранию в некоторых случаях летучие соединения могут быть высвобождены за счет химической реакции или за счет механического воздействия, такого как воздействие ультразвуком. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким или может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль.As used herein, the term "aerosol-forming substrate" refers to a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. The volatile compounds may be released by heating or combustion of the aerosol-forming substrate. As an alternative to heating or combustion, in some cases, the volatile compounds may be released by a chemical reaction or mechanical action, such as ultrasonication. The aerosol-forming substrate may be solid or liquid, or may contain both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may be part of an aerosol-generating article.
В контексте настоящего документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым.For the purposes of this document, the term "aerosol-generating article" refers to an article containing an aerosol-forming substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. An aerosol-generating article may be disposable.
В контексте настоящего документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Устройство, генерирующее аэрозоль, может взаимодействовать с одним или обоими из изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. В некоторых примерах устройство, генерирующее аэрозоль, может нагревать субстрат, образующий аэрозоль, для способствования высвобождению летучих соединений из субстрата. Работающее от электричества устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать распылитель, такой как электрический нагреватель, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, с образованием аэрозоля.As used herein, the term "aerosol-generating device" refers to a device that interacts with an aerosol-forming substrate to generate an aerosol. The aerosol-generating device may interact with one or both of an aerosol-generating article containing the aerosol-forming substrate and a cartridge containing the aerosol-forming substrate. In some examples, the aerosol-generating device may heat the aerosol-forming substrate to promote the release of volatile compounds from the substrate. An electrically powered aerosol-generating device may include an atomizer, such as an electric heater, for heating the aerosol-forming substrate to form an aerosol.
В контексте настоящего документа термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, и субстрата, образующего аэрозоль. Когда субстрат, образующий аэрозоль, образует часть изделия, генерирующего аэрозоль, система, генерирующая аэрозоль, относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль. В системе, генерирующей аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, взаимодействуют для генерирования аэрозоля.For the purposes of this document, the term "aerosol-generating system" refers to the combination of an aerosol-generating device and an aerosol-generating substrate. When the aerosol-generating substrate forms part of an aerosol-generating article, the aerosol-generating system refers to the combination of the aerosol-generating device and the aerosol-generating article. In an aerosol-generating system, the aerosol-generating substrate and the aerosol-generating device interact to generate an aerosol.
Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применены к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.Features described with respect to one embodiment may be equally applied to other embodiments of the present invention.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:The present invention will be further described by way of example only with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 показан нагревательный узел;Fig. 1 shows the heating unit;
на фиг. 2 показано устройство, генерирующее аэрозоль; иFig. 2 shows an aerosol generating device; and
на фиг. 3 показана альтернативный вариант осуществления нагревательного узла.Fig. 3 shows an alternative embodiment of the heating unit.
На фиг. 1 показан нагревательный узел 10. Нагревательный узел 10 содержит корпус 12 нагревателя. Возле корпуса 12 нагревателя расположены первое уплотнительное кольцо 14 и второе уплотнительное кольцо 16. За первым уплотнительным кольцом 14 и вторым уплотнительным кольцом 16 следует держатель 18 трубки.Fig. 1 shows a heating unit 10. The heating unit 10 comprises a heater housing 12. A first sealing ring 14 and a second sealing ring 16 are located near the heater housing 12. A tube holder 18 follows the first sealing ring 14 and the second sealing ring 16.
На фиг. 1 дополнительно показан нагревательный элемент 38. На фиг. 1 показаны контактные провода 22, предназначенные для обеспечения контакта с нагревательным элементом 38. Нагревательный элемент 38 окружен аэрогелем 24 для обеспечения теплоизоляции. Кроме того, вокруг аэрогеля 24 может быть предусмотрена изолирующая пленка 26.Fig. 1 further shows a heating element 38. Fig. 1 shows contact wires 22 intended to provide contact with the heating element 38. The heating element 38 is surrounded by an aerogel 24 to provide thermal insulation. In addition, an insulating film 26 may be provided around the aerogel 24.
На фиг. 1 дополнительно показан верхний корпус 28 нагревателя как часть нагревательного узла 10.Fig. 1 additionally shows the upper housing 28 of the heater as part of the heating unit 10.
На фиг. 2 показан вариант осуществления нагревательного узла 10, в котором нагревательный узел 10 имеет трубчатую форму, что позволяет образовывать нагревательную камеру. Нагревательный элемент 38 содержит нагревательные дорожки 30. Слои, окружающие нагревательные дорожки 30, прозрачны, так что можно видеть нагревательные дорожки 30 и контакты 32 нагревателя. В отличие от варианта осуществления, показанного на фиг. 1, нагревательный элемент 38 приведен в контакт с помощью контактов 32 нагревателя, а не с помощью контактных проводов 22. Контакты 32 нагревателя являются жесткими в отличие от нежестких контактных проводов 22, показанных на фиг. 1.Fig. 2 shows an embodiment of a heating unit 10, in which the heating unit 10 has a tubular shape, which allows for the formation of a heating chamber. The heating element 38 comprises heating tracks 30. The layers surrounding the heating tracks 30 are transparent, so that the heating tracks 30 and the heater contacts 32 can be seen. Unlike the embodiment shown in Fig. 1, the heating element 38 is contacted by the heater contacts 32, and not by the contact wires 22. The heater contacts 32 are rigid, unlike the non-rigid contact wires 22 shown in Fig. 1.
Контакты 32 нагревателя выполнены с возможностью проходить внутри через корпус 12 нагревателя в направлении каркаса 36 соединителя. Каркас 36 соединителя содержит контакты 40 соединителя. Контакты 40 соединителя являются жесткими, плоскими и продолговатыми. Контакты 32 нагревателя расположены с возможностью обеспечения электрического контакта нагревательного элемента 38 с двумя из четырех контактов 40 соединителя, показанных на фиг. 2.The heater contacts 32 are configured to extend internally through the heater housing 12 in the direction of the connector frame 36. The connector frame 36 contains the connector contacts 40. The connector contacts 40 are rigid, flat, and oblong. The heater contacts 32 are arranged to provide electrical contact between the heating element 38 and two of the four connector contacts 40 shown in Fig. 2.
Два контакта 40 соединителя, электрически соединенные с нагревательным элементом 38 через контакты 32 нагревателя, выполнены с возможностью обеспечения электрического контакта с электрической схемой 34. Электрическая схема 34 предпочтительно выполнена в виде печатной платы. За счет предоставления жесткого каркаса 36 соединителя и жестких контактов 40 соединителя, может быть установлено простое и надежное соединение между корпусом 12 нагревателя, содержащим нагревательный элемент 38, и электрической схемой 34.Two connector contacts 40, electrically connected to the heating element 38 via the heater contacts 32, are configured to provide electrical contact with the electrical circuit 34. The electrical circuit 34 is preferably implemented in the form of a printed circuit board. By providing a rigid connector frame 36 and rigid connector contacts 40, a simple and reliable connection can be established between the heater housing 12, containing the heating element 38, and the electrical circuit 34.
Дополнительные два контакта 40 соединителя выполнены с возможностью электрического соединения датчика температуры (не показан) нагревательного узла 10 с электрической схемой 34. Датчик температуры предпочтительно расположен вокруг нагревательного элемента 38 и на фиг. 2 он показан прозрачным. Другими словами, каркас 36 соединителя, имеющий четыре отдельных контакта 40 соединителя, способствует надежному и простому обеспечению электрического контакта между нагревательным элементом 38 и датчиком температуры с одной стороны и электрической схемой 34 с другой стороны.Two additional contacts 40 of the connector are configured to electrically connect the temperature sensor (not shown) of the heating unit 10 to the electrical circuit 34. The temperature sensor is preferably located around the heating element 38 and is shown transparent in Fig. 2. In other words, the connector frame 36, having four separate contacts 40 of the connector, facilitates reliable and simple provision of electrical contact between the heating element 38 and the temperature sensor on one side and the electrical circuit 34 on the other side.
На фиг. 3 показан альтернативный вариант осуществления нагревательного узла 10. Все компоненты нагревательного узла 10 идентичны варианту осуществления, показанному на фиг. 2, за исключением того факта, что контактные провода 22 предоставлены в дополнение к жестким контактам 32 нагревателя. Например, контактные провода 22 могут быть расположены с возможностью обеспечения электрического контакта датчика температуры на одном конце и электрического контакта двух из контактов 40 соединителя на другом конце. В этом случае жесткие контакты 32 нагревателя предусмотрены для обеспечения электрического контакта нагревательного элемента 38 с контактами 40 соединителя. Если это возможно, контактные провода 22 также можно использовать для электрического соединения нагревательного элемента 38 с контактами 40 соединителя, а жесткие контакты можно использовать для обеспечения электрического контакта датчика температуры с контактами 40 соединителя. Аналогично с вариантом осуществления по фиг. 2, контакты 40 соединителя являются продолговатыми и жесткими для обеспечения электрического контакта нагревательного элемента 38 на датчике температуры с электрической схемой 34.In Fig. 3, an alternative embodiment of the heating assembly 10 is shown. All components of the heating assembly 10 are identical to the embodiment shown in Fig. 2, except for the fact that the contact wires 22 are provided in addition to the rigid contacts 32 of the heater. For example, the contact wires 22 can be arranged to provide an electrical contact of the temperature sensor at one end and an electrical contact of two of the contacts 40 of the connector at the other end. In this case, the rigid contacts 32 of the heater are provided to provide an electrical contact of the heating element 38 with the contacts 40 of the connector. If possible, the contact wires 22 can also be used to electrically connect the heating element 38 with the contacts 40 of the connector, and the rigid contacts can be used to provide an electrical contact of the temperature sensor with the contacts 40 of the connector. Similarly to the embodiment of Fig. 2, the contacts 40 of the connector are elongated and rigid to provide an electrical contact of the heating element 38 on the temperature sensor with the electrical circuit 34.
Claims (23)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024114005A RU2024114005A (en) | 2024-06-20 |
| RU2847577C2 true RU2847577C2 (en) | 2025-10-09 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017163045A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Nicoventures Holdings Limited | Electronic vapour provision system |
| RU2657215C2 (en) * | 2014-02-10 | 2018-06-08 | Филип Моррис Продактс С.А. | Generating aerosol system having assembled fluid permeable electric heater |
| WO2020222495A1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Kt&G Corporation | Cartridge for aerosol generating device and method for manufacturing the same |
| RU2746843C2 (en) * | 2015-07-09 | 2021-04-21 | Филип Моррис Продактс С.А. | Heater assy for aerosol generating system |
| CN113115994A (en) * | 2021-05-21 | 2021-07-16 | 江西厚德模具科技有限公司 | Electronic cigarette |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657215C2 (en) * | 2014-02-10 | 2018-06-08 | Филип Моррис Продактс С.А. | Generating aerosol system having assembled fluid permeable electric heater |
| RU2746843C2 (en) * | 2015-07-09 | 2021-04-21 | Филип Моррис Продактс С.А. | Heater assy for aerosol generating system |
| WO2017163045A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Nicoventures Holdings Limited | Electronic vapour provision system |
| WO2020222495A1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Kt&G Corporation | Cartridge for aerosol generating device and method for manufacturing the same |
| CN113115994A (en) * | 2021-05-21 | 2021-07-16 | 江西厚德模具科技有限公司 | Electronic cigarette |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7641362B2 (en) | Heater tubes with thermal and electrical insulation | |
| RU2847577C2 (en) | Heating unit, aerosol-generating device and method for manufacturing heating unit for aerosol-generating device | |
| WO2023071666A1 (en) | Heating assembly for aerosol-generating device | |
| RU2844046C2 (en) | Heating unit for an aerosol-generating device | |
| RU2839355C2 (en) | Heating unit for aerosol generating device | |
| EP4422437B1 (en) | Heating assembly for aerosol-generating device | |
| US20240407445A1 (en) | Heating assembly for aerosol-generating device | |
| WO2023070269A1 (en) | Heating assembly for aerosol-generating device | |
| RU2808169C1 (en) | Heating tube with thermal insulation and electrical insulation | |
| TW202231199A (en) | Heating assembly for an aerosol generating device | |
| RU2847246C2 (en) | Method of manufacturing heating unit for aerosol-generating device | |
| RU2817807C1 (en) | Aerosol generator with cold zone heater | |
| US20240415202A1 (en) | Method for manufacturing a heating assembly for an aerosol-generating device | |
| HK40098625A (en) | Heater tube with thermal insulation and electrical isolation | |
| HK40098625B (en) | Heater tube with thermal insulation and electrical isolation |