RU2848009C2 - Устройство для генерирования аэрозоля - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству для генерирования аэрозоля. Технический результат состоит в значительном повышении эффективности передачи мощности за счет нагрева диэлектрического материала с помощью микроволнового резонанса. Для этого устройство содержит процессор, выполненный с возможностью управления работой устройства для генерирования аэрозоля, колебательный блок, выполненный с возможностью генерирования микроволн в заданном диапазоне частот при получении мощности переменного тока, резонаторный блок, содержащий пространство для размещения изделия для генерирования аэрозоля, выполненный с возможностью резонирования падающих микроволн, выводимых колебательным блоком, и выполненный с возможностью нагревания изделия для генерирования аэрозоля, введенного в пространство для размещения, и блок управления мощностью, выполненный с возможностью отслеживания микроволн, отраженных от резонаторного блока, причем процессор дополнительно выполнен с возможностью определения того, введено ли изделие для генерирования аэрозоля, на основании отраженных микроволн, отслеживаемых блоком управления мощностью. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники

[1] Один или несколько вариантов осуществления изобретения относятся к устройству для генерирования аэрозоля, позволяющему нагревать изделие для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева.

Предшествующий уровень техники

[2] В последнее время возросла потребность в альтернативных способах преодоления недостатков обычных сигарет. Например, растет спрос на системы, в которых аэрозоль генерируют путем нагревания сигарет или материалов для генерирования аэрозоля с помощью устройств для генерирования аэрозоля, вместо генерирования аэрозоля путем сжигания сигарет.

Раскрытие

Техническая задача изобретения

[3] В последнее время активно ведутся исследования способов автоматического включения нагрева устройства для генерирования аэрозоля при обнаружении введения изделия для генерирования аэрозоля в устройство для генерирования аэрозоля. Кроме того, активно ведутся исследования способов автоматического прекращения нагревания устройства для генерирования аэрозоля при обнаружении израсходования материала для генерирования аэрозоля в изделии для генерирования аэрозоля.

[4] В этом случае для обнаружения введения изделия для генерирования аэрозоля в устройстве для генерирования аэрозоля может быть установлен отдельный датчик (например, датчик давления, пленочный датчик, оптический датчик или инфракрасный датчик).

[5] Способы инициирования нагрева при распознавании введения изделия для генерирования аэрозоля без участия пользователя могут повысить удобство пользования. Тем не менее, если устройство для генерирования аэрозоля содержит отдельный датчик для распознавания введения изделия для генерирования аэрозоля или израсходования материала для генерирования аэрозоля, сложность оборудования и стоимость производства устройства для генерирования аэрозоля могут увеличиться. Кроме того, если устройство для генерирования аэрозоля, представляющее собой относительно компактное электронное устройство, содержит пространство для установки отдельного датчика, могут возникнуть ограничения на внесение изменений в конструкцию устройства для генерирования аэрозоля.

[6] Технические задачи настоящего изобретения не ограничены вышеприведенным описанием, и специалист в данной области техники сможет понять другие технические задачи на основании раскрытых ниже вариантов осуществления изобретения.

Техническое решение

[7] В одном из вариантов осуществления изобретения устройство для генерирования аэрозоля содержит процессор, выполненный с возможностью управления работой устройства для генерирования аэрозоля, колебательный блок, выполненный с возможностью генерирования микроволн в заданном диапазоне частот в ответ на получение мощности переменного тока, резонаторный блок, содержащий пространство для размещения изделия для генерирования аэрозоля, выполненный с возможностью резонирования падающих микроволн, выводимых колебательным блоком, и выполненный с возможностью нагревания изделия для генерирования аэрозоля, введенного в пространство для размещения, и блок управления мощностью, выполненный с возможностью отслеживания микроволн, отраженных от резонаторного блока, причем процессор дополнительно выполнен с возможностью определения того, введено ли изделие для генерирования аэрозоля в пространство для размещения, на основании отраженных микроволн, отслеживаемых блоком управления мощностью.

Полезные эффекты изобретения

[8] Поскольку устройство для генерирования аэрозоля согласно одному или нескольким вариантам осуществления изобретения нагревает диэлектрический материал с помощью микроволнового резонанса, можно значительно повысить эффективность передачи мощности.

[9] Устройство для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения может определить, введено ли изделие для генерирования аэрозоля, путем отслеживания отраженных микроволн резонатора, в который введено изделие для генерирования аэрозоля, и может определить, израсходован ли материал для генерирования аэрозоля.

[10] Эффекты изобретения не ограничены раскрытыми выше эффектами, и неуказанные эффекты будут понятны специалисту в данной области техники из настоящего описания и приложенных чертежей.

Описание чертежей

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

[12] На ФИГ. 2 изображена внутренняя принципиальная схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

[13] На ФИГ. 3 изображена внутренняя принципиальная схема диэлектрического нагревательного блока, изображенного на ФИГ. 2.

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

[15] На ФИГ. 5 изображено продольное сечение нагревательного узла согласно ФИГ. 4.

[16] На ФИГ. 6 в аксонометрии схематично изображен нагревательный узел согласно другому варианту осуществления изобретения.

[17] На ФИГ. 7 изображена принципиальная схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

[18] На ФИГ. 8 изображена блок-схема способа управления устройством для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Лучший вариант осуществления изобретения

[19] В одном из вариантов осуществления изобретения устройство для генерирования аэрозоля содержит процессор, выполненный с возможностью управления работой устройства для генерирования аэрозоля, колебательный блок, выполненный с возможностью генерирования микроволн в заданном диапазоне частот при получении мощности переменного тока, резонаторный блок, содержащий пространство для размещения изделия для генерирования аэрозоля, выполненный с возможностью резонирования падающих микроволн, выводимых колебательным блоком, и выполненный с возможностью нагревания изделия для генерирования аэрозоля, введенного в пространство для размещения, и блок управления мощностью, выполненный с возможностью отслеживания микроволн, отраженных от резонаторного блока, причем процессор дополнительно выполнен с возможностью определения того, введено ли изделие для генерирования аэрозоля, на основании отраженных микроволн, отслеживаемых блоком управления мощностью.

[20] Процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью определения введения изделия для генерирования аэрозоля, если отраженные микроволны меньше первого порогового значения.

[21] Процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью определения введения изделия для генерирования аэрозоля, если разность фаз между падающими микроволнами и отраженными микроволнами превышает второе пороговое значение.

[22] Процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью управления первой мощностью, подаваемой на колебательный блок, и определения введения изделия для генерирования аэрозоля, и если будет определено, что изделие для генерирования аэрозоля введено, процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью управления второй мощностью, отличающейся от первой мощности, подаваемой на колебательный блок для нагревания изделия для генерирования аэрозоля.

[23] Первая мощность может быть меньше второй мощности.

[24] Процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью отслеживания соотношения амплитуд отраженных и падающих микроволн и управления первой подаваемой мощностью, если отношение соотношения амплитуд в момент начала нагрева к текущему соотношению амплитуд меньше третьего порогового значения.

[25] Процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью просматривания выходной частоты микроволновой мощности, выводимой из колебательного блока, в пределах заданного диапазона опорных частот и выведения резонансной частоты, при которой величина отраженных микроволн является минимальной, и подачи первой мощности, если разность между резонансной частотой и резонансной частотой в момент начала нагрева превышает четвертое пороговое значение.

[26] Устройство для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать блок вывода, выполненный с возможностью вывода информации о состоянии устройства для генерирования аэрозоля, и контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью предоставления информации пользователю посредством визуальных и/или тактильных и/или звуковых средств.

[27] Процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью просматривания выходной частоты микроволновой мощности, выводимой из колебательного блока, в диапазоне опорных частот от 2,4 до 2,5 ГГц.

[28] Резонаторный блок может содержать первый внутренний проводник, имеющий форму полого цилиндра, окружающего первую область, и второй внутренний проводник, размещенный на определенном расстоянии от первого внутреннего проводника и имеющий форму полого цилиндра, окружающего вторую область, причем вторая область отличается от первой области, и микроволны могут резонировать между первым внутренним проводником и вторым внутренним проводником.

[29] Резонаторный блок может содержать первую пластину, окружающую третью область, и вторую пластину, находящуюся на некотором расстоянии от первой пластины вдоль окружного направления третьей области и окружающую четвертую область, причем четвертая область отличается от третьей области, и микроволны могут резонировать между первой и второй пластинами.

Принцип изобретения

[30] Здесь и далее варианты осуществления, раскрытые в данном описании, будут подробно раскрыты со ссылкой на сопроводительные чертежи, причем идентичным или аналогичным компонентам будут присвоены одинаковые ссылочные обозначения, независимо от обозначений на чертежах, а избыточные пояснения будут опущены.

[31] Термины «модуль» и «блок», используемые в данном описании, присваиваются или используются как взаимозаменяемые исключительно для удобства составления описания и сами по себе не имеют отдельного значения или роли.

[32] Кроме того, при раскрытии вариантов осуществления, заявленных в данном описании, подробное раскрытие известных технологий может быть опущено, если будет установлено, что они могут искажать сущность раскрытых здесь вариантов осуществления. Кроме того, сопроводительные чертежи приведены только для облегчения понимания вариантов осуществления, раскрытых в настоящем описании, и техническая сущность настоящего изобретения не ограничивается чертежами. Следует понимать, что все модификации, эквиваленты и заменители, соответствующие сущности и объему настоящего раскрытия, входят в защищаемый объем изобретения.

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

[34] Если компонент упоминается как «соединенный» или «связанный» с другим компонентом, следует понимать, что он может быть непосредственно соединен или связан с другим компонентом, или между ними могут находиться промежуточные компоненты. С другой стороны, когда компонент упоминается как «непосредственно соединенный» или «непосредственно связанный» с другим компонентом, следует понимать, что промежуточные компоненты между ними отсутствуют.

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

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

[37] Как показано на ФИГ. 1, устройство 100 для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения может содержать корпус 110 для размещения изделия 10 для генерирования аэрозоля и нагревательный узел 200 для нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля, размещенного в корпусе 110.

[38] Корпус 110 может формировать общий внешний вид устройства 100 для генерирования аэрозоля, и компоненты устройства 100 для генерирования аэрозоля могут быть размещены во внутреннем пространстве (или монтажном пространстве) корпуса 110. Например, нагревательный узел 200, аккумулятор, процессор и/или датчик могут быть размещены во внутреннем пространстве корпуса 110, но компоненты, размещенные во внутреннем пространстве, не ограничиваются этим перечнем.

[39] В части корпуса 110 может быть выполнено отверстие 110h для введения, и по меньшей мере часть изделия 10 для генерирования аэрозоля может быть введена в корпус 110 через отверстие 110h для введения. Например, отверстие 110h для введения может быть образовано в части 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 выполнено в части боковой поверхности (например, поверхности в направлении x) корпуса 110.

[40] Нагревательный узел 200 может быть размещен во внутреннем пространстве корпуса 110 и нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля, введенное в корпус 110 или размещенное в нем через отверстие 110h для введения. Например, нагревательный узел 200 может быть расположен с возможностью окружения по меньшей мере части изделия 10 для генерирования аэрозоля, введенного в корпус 110 или размещенного в нем, и таким образом нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[41] В одном из вариантов осуществления изобретения нагревательный узел 200 может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева. В настоящем описании термин «способ диэлектрического нагрева» относится к способу нагрева диэлектрика, представляющего собой объект нагрева, с помощью резонанса микроволн и/или электрического поля (которое может включать магнитное поле) микроволн. Микроволны представляют собой источники энергии, используемые для нагревания нагревательного объекта и генерируемые высокочастотной мощностью, поэтому термин «микроволны» в дальнейшем может считаться синонимом термина «микроволновая мощность».

[42] Заряды или ионы в диэлектрическом материале, входящем в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, могут вибрировать или вращаться под действием микроволнового резонанса в нагревательном узле 200, и теплота трения, возникающая при вибрации или вращении зарядов или ионов, может вызывать выделение тепла диэлектрическим материалом, в результате чего изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться.

[43] Когда изделие 10 для генерирования аэрозоля нагревают нагревательным узлом 200, из изделия 10 для генерирования аэрозоля может генерироваться аэрозоль. В настоящем описании под «аэрозолем» могут пониматься газообразные частицы, образующиеся из смеси пара и воздуха при нагревании изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[44] 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 поместить свой рот на часть изделия 10 для генерирования аэрозоля, открытую наружу из корпуса 110, и вдыхать аэрозоль, выпускаемый из устройства 100 для генерирования аэрозоля, тем самым осуществляя курение.

[45] Устройство 100 для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов 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 в среду снаружи устройства 100 для генерирования аэрозоля или закрывать отверстие 110h для введения для предотвращения его открытия в среду снаружи устройства 100 для генерирования аэрозоля.

[46] В одном из вариантов осуществления изобретения крышка 111 может позволять открывать отверстие 110h для введения в среду снаружи устройства 100 для генерирования аэрозоля в первом положении (или «открытом положении»). Когда устройство 100 для генерирования аэрозоля открыто в среду снаружи, изделие 10 для генерирования аэрозоля может быть введено в корпус 110 через отверстие 110h для введения.

[47] В другом варианте осуществления изобретения крышка 111 закрывает отверстие 110h для введения во втором положении (или «закрытом положении»), чтобы предотвратить открывание отверстия 110h для введения в среду снаружи 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.

[48] На ФИГ. 1 изображено только устройство 100 для генерирования аэрозоля для нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля в твердом состоянии, но устройство 100 для генерирования аэрозоля не ограничивается этим вариантом.

[49] Устройство для генерирования аэрозоля согласно другому варианту осуществления изобретения может генерировать аэрозоль путем нагревания материала для генерирования аэрозоля в жидком или гелеобразном состоянии посредством нагревательного узла 200, а не путем нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля в твердом состоянии.

[50] Устройство для генерирования аэрозоля согласно другому варианту осуществления может содержать нагревательный узел 200, нагревающий изделие 10 для генерирования аэрозоля, и картридж (или «испаритель»), содержащий материал для генерирования аэрозоля в жидком или гелеобразном состоянии и нагревающий его. После перемещения к изделию 10 для генерирования аэрозоля по каналу для потока воздуха, соединяющему картридж и изделие 10 для генерирования аэрозоля, аэрозоль, сгенерированный из материала для генерирования аэрозоля, может быть смешан с аэрозолем, произведенным изделием 10 для генерирования аэрозоля, и затем доставлен пользователю через изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[51] На ФИГ. 2 изображена внутренняя принципиальная схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

[52] 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, преобразователь 109 мощности и диэлектрический нагревательный блок 200. Тем не менее, внутренняя структура устройства 100 для генерирования аэрозоля не ограничивается вариантом, показанным на ФИГ. 2. В соответствии с конструктивным исполнением устройства 100 для генерирования аэрозоля некоторые из компонентов, показанных на ФИГ. 2, могут отсутствовать, или могут быть добавлены новые компоненты.

[53] 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.

[54] 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, вибромотор и устройство вывода звука.

[55] Сенсорный блок 104 может определять состояние устройства 100 для генерирования аэрозоля и 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.

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

[57] Датчик температуры может определять внутреннюю температуру диэлектрического нагревательного блока 200 бесконтактным способом или может вступать в контакт с диэлектрическим нагревательным блоком 200, чтобы непосредственно определить температуру резонатора. В одном из вариантов осуществления изобретения датчик температуры может определять температуру изделия 10 для генерирования аэрозоля. Кроме того, датчик температуры может быть размещен рядом с аккумулятором 107 и измерять его температуру. Процессор 101 может управлять мощностью, подаваемой на диэлектрический нагревательный блок 200, на основании информации о температуре, полученной от датчика температуры.

[58] Датчик затяжки может распознавать затяжку пользователя. Датчик затяжки может распознавать затяжку пользователя, основываясь на изменении 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 когда количество затяжек достигнет заданного максимального количества затяжек, процессор 101 может заблокировать подачу мощности на диэлектрический нагревательный блок 200. В другом примере процессор 101 может заблокировать подачу мощности на диэлектрический нагревательный блок 200, если в течение определенного периода времени не было распознано ни одной затяжки.

[59] Датчик распознавания введения может быть расположен внутри или рядом с пространством для размещения (220h на ФИГ. 4) 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.

[60] В одном из вариантов осуществления изобретения датчик распознавания введения может отсутствовать в устройстве 100 для генерирования аэрозоля. Устройство 100 для генерирования аэрозоля может определить, вставлено ли изделие 10 для генерирования аэрозоля, на основании падающих микроволн и/или отраженных микроволн, используемых в диэлектрическом нагревательном блоке 200.

[61] В одном из вариантов осуществления изобретения сенсорный блок 104 может дополнительно содержать датчик распознавания повторного использования, датчик распознавания движения, датчик влажности, датчик барометрического давления, магнитный датчик, датчик распознавания отсоединения крышки, датчик местоположения (глобальная система позиционирования (GPS)), бесконтактный датчик и т. п. Поскольку назначение каждого датчика может быть интуитивно понятно из его названия, подробное раскрытие этого назначения в настоящем документе может быть опущено.

[62] Блок 105 связи может содержать по меньшей мере один модуль связи для связи с другим электронным устройством. Процессор 101 может управлять блоком 105 связи и передавать информацию об устройстве 100 для генерирования аэрозоля на внешнее электронное устройство. В альтернативном варианте 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, которой обмениваются блок 105 связи и внешнее электронное устройство, может содержать информацию об аутентификации пользователя, информацию об обновлении встроенной программы и информацию о курительных привычках пользователя.

[63] Память 106 может представлять собой аппаратный компонент, хранящий различные типы данных, обрабатываемых в устройстве 100 для генерирования аэрозоля, и может хранить подлежащие обработке данные и обрабатываемые процессором 101 данные. 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.

[64] Аккумулятор 107 может подавать мощность на диэлектрический нагревательный блок 200 для нагревания изделия 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 110 может представлять собой перезаряжаемый аккумулятор или одноразовый отделяемый аккумулятор.

[65] 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 обмениваться информацией с внешним электронным устройством через соединительную клемму или зарядное устройство.

[66] Преобразователь 109 мощности может преобразовывать мощность постоянного тока от аккумулятора 107 в мощность переменного тока. Кроме того, преобразователь 109 мощности может подавать преобразованную мощность переменного тока на диэлектрический нагревательный блок 200. Преобразователь 109 мощности может представлять собой инвертор, содержащий по меньшей мере одно переключающее устройство, и процессор 101 может управлять включением/выключением переключающего устройства, входящего в состав преобразователя 109 мощности, и преобразовывать мощность постоянного тока в мощность переменного тока. Преобразователь 109 мощности может быть реализован по схеме полного моста или полумоста.

[67] 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.

[68] Диэлектрический нагревательный блок 200 может использовать микроволны и/или электрическое поле микроволн (в дальнейшем, если не требуется классификация, микроволны или микроволновая мощность) для нагревания изделия 10 для генерирования аэрозоля. Способ нагрева диэлектрического нагревательного блока 200 может представлять собой нагревание объекта нагрева путем генерирования микроволн в резонансной структуре, а не излучение микроволн с помощью антенны. Резонансная структура раскрыта ниже со ссылкой на ФИГ. 4 и последующие фигуры.

[69] Диэлектрический нагревательный блок 200 может выводить высокочастотные микроволны на резонаторный блок (220 на ФИГ. 3). Микроволны могут представлять собой мощность в диапазоне частот для промышленной, научной и медицинской аппаратуры (ISM), разрешенном для нагрева, но один или несколько вариантов осуществления не ограничиваются этим. Резонаторный блок 220 может быть разработан с учетом длины микроволн, чтобы обеспечить резонанс микроволн внутри резонаторного блока 220.

[70] Изделие 10 для генерирования аэрозоля может быть введено в резонаторный блок 220, и диэлектрический материал изделия 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться резонаторным блоком 220. Например, изделие 10 для генерирования аэрозоля может содержать полярное вещество, и молекулы полярного вещества могут быть поляризованы в резонаторном блоке 220. Молекулы могут вибрировать или вращаться вследствие поляризации, и теплота трения, возникающая при вибрации или вращении, может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля. Диэлектрический нагревательный блок 200 подробнее раскрыт со ссылкой на ФИГ. 3.

[71] Процессор 101 может управлять всеми операциями устройства 100 для генерирования аэрозоля. Процессор 101 может быть реализован как массив из множества логических элементов или как комбинация микропроцессора общего назначения и памяти, в которой хранится программа, исполняемая в микропроцессоре. Кроме того, процессор 101 может быть реализован в виде других аппаратных компонентов.

[72] Процессор 101 может управлять мощностью постоянного тока, подаваемой от аккумулятора 107 на преобразователь 109 мощности, и/или мощностью переменного тока, подаваемой от преобразователя 109 мощности на диэлектрический нагревательный блок 200, в зависимости от мощности, необходимой для диэлектрического нагревательного блока 200. В одном из вариантов осуществления изобретения устройство 100 для генерирования аэрозоля может содержать преобразователь, увеличивающий или уменьшающий мощность постоянного тока, и процессор 101 может управлять преобразователем для регулировки величины мощности постоянного тока. Кроме того, процессор 101 может регулировать частоту переключения и коэффициент полезного действия переключающего устройства, входящего в состав преобразователя 109 мощности, тем самым управляя мощностью переменного тока, подаваемой на диэлектрический нагревательный блок 200.

[73] Процессор 101 может управлять микроволновой мощностью диэлектрического нагревательного блока 200 и резонансной частотой диэлектрического нагревательного блока 200, тем самым регулируя температуру нагрева изделия 10 для генерирования аэрозоля. Таким образом, колебательный блок 210, изоляционный блок 240, блок 250 контроля мощности и блок 260 согласования на ФИГ. 3, раскрытые ниже, могут представлять собой некоторые компоненты процессора 101.

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

[75] Процессор 101 может регулировать частоту микроволн так, чтобы она соответствовала резонансной частоте диэлектрического нагревательного блока 200. Процессор 101 может отслеживать изменения 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. Иными словами, процессор 101 может регулировать частоту микроволн в режиме реального времени, независимо от предварительно заданного профиля температуры.

[76] На ФИГ. 3 изображена внутренняя принципиальная схема диэлектрического нагревательного блока, изображенного на ФИГ. 2.

[77] 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. Тем не менее, внутренняя структура диэлектрического нагревательного блока 200 не ограничивается вариантом, показанным на ФИГ. 3. В соответствии с конструктивным исполнением диэлектрического нагревательного блока 200 некоторые из компонентов, показанных на ФИГ. 3, могут отсутствовать, или могут быть добавлены новые компоненты.

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

[79] 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, размер диэлектрического нагревательного блока 200 может быть уменьшен, и срок службы устройства может быть увеличен.

[80] 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 величину микроволновой мощности под управлением процессора 101. Например, усилитель мощности может уменьшать или увеличивать амплитуду микроволн. При регулировке амплитуды микроволн можно также регулировать микроволновую мощность.

[81] Процессор 101 может регулировать величину микроволновой мощности, выдаваемой колебательным блоком 210, в зависимости от режима работы устройства 100 для генерирования аэрозоля. Например, устройство 100 для генерирования аэрозоля может работать в режиме ожидания и в режиме нагрева. Режим ожидания относится к состоянию, в котором нагревательный узел 200 или диэлектрический нагревательный блок 200 не выполняет операцию нагревания, пока устройство 100 для генерирования аэрозоля включено. Режим нагрева относится к состоянию, в котором нагревательный узел 200 или диэлектрический нагревательный блок 200 выполняет операцию нагревания, и может быть разделен на этап предварительного нагрева и этап курения. Колебательный блок 210 может подавать микроволновую мощность на первом уровне мощности в режиме ожидания и подавать микроволновую мощность на втором уровне мощности в режиме нагрева, при этом второй уровень мощности больше первого уровня мощности. Процессор 101 может определить, введено ли изделие для генерирования аэрозоля, в режиме ожидания, и если будет определено, что изделие для генерирования аэрозоля введено, процессор 101 может управлять устройством 100 для генерирования аэрозоля для работы в режиме нагрева. Кроме того, в режиме нагрева процессор 101 может отслеживать расходование материала для генерирования аэрозоля в изделии для генерирования аэрозоля, и когда оставшееся количество материала для генерирования аэрозоля падает ниже порогового значения, процессор 101 может определить, что материал для генерирования аэрозоля израсходован, и таким образом прекратить режим нагрева.

[82] Процессор 101 может регулировать величину микроволновой мощности, выдаваемой колебательным блоком 210, на основании заранее сохраненного профиля температуры. Например, профиль температуры может содержать информацию о целевой температуре на этапе предварительного нагрева и этапе курения, и колебательный блок 210 может подавать микроволновую мощность на уровне 2-1 мощности на этапе предварительного нагрева и подавать микроволновую мощность на уровне 2-2 мощности на этапе курения, при этом уровень 2-2 мощности меньше уровня 2-1 мощности.

[83] Изоляционный блок 240 может блокировать микроволновую мощность, поступающую на колебательный блок 210 от резонаторного блока 220. Часть микроволновой мощности, выходящей из колебательного блока 210, может отражаться от объекта нагрева и затем передаваться обратно к колебательному блоку 210. 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 не перенаправлять микроволновую мощность, отраженную от резонаторного блока 220, на колебательный блок 210, и направлять микроволновую мощность в определенном направлении для ее поглощения. Для этого изоляционный блок 240 может содержать циркулятор и поглощающую нагрузку.

[84] Блок 250 контроля мощности может отслеживать отраженную микроволновую мощность, отражаемую от резонаторного блока 220. Кроме того, блок 250 контроля мощности может отслеживать падающую микроволновую мощность, которую выводят из колебательного блока 210 и подают на резонаторный блок 220. Блок 250 контроля мощности может передавать информацию о микроволновой мощности и отраженной микроволновой мощности на блок 260 согласования.

[85] Характеристики отражения микроволн в резонаторном блоке 220 могут меняться в зависимости от диэлектрической проницаемости внутри резонаторного блока 220. Диэлектрическая проницаемость - важнейшая характеристика, отражающая электрические свойства диэлектрического материала, то есть непроводящего материала. Диэлектрическая проницаемость не связана с электрическими свойствами постоянных токов, но напрямую связана со свойствами переменных токов, в частности, электромагнитных волн переменного тока. Точнее, величина отраженных микроволн, отражаемых от резонаторного блока 220, может меняться в зависимости от комплексной диэлектрической постоянной резонаторного блока 220. Микроволновое поглощение в резонаторном блоке 220 может быть выражено как тангенс угла потерь, который представляет собой отношение мнимой части к действительной части комплексной диэлектрической постоянной. Кроме того, фаза отраженных микроволн, отражаемых от резонаторного блока 220, может меняться в зависимости от диэлектрической проницаемости резонаторного блока 220. Когда изделие для генерирования аэрозоля, содержащее диэлектрический материал, вводят в пространство для размещения резонаторного блока 220, диэлектрическая проницаемость в резонаторном блоке 220 может измениться. Таким образом, анализируя микроволны, отраженные от резонаторного блока 220, можно определить, введено ли изделие для генерирования аэрозоля в пространство для размещения в резонаторном блоке 220.

[86] Блок 260 согласования может согласовывать импеданс, измеренный между колебательным блоком 210 и резонаторным блоком 220 для сведения к минимуму отраженной микроволновой мощности, с импедансом, измеренным между резонаторным блоком 220 и колебательным блоком 210. Согласование импеданса может означать, что частота колебательного блока 210 совпадает с резонансной частотой резонаторного блока 220. Поэтому блок 260 согласования может изменять частоту колебательного блока 210 для согласования импеданса. Иными словами, блок 260 согласования может регулировать частоту микроволновой мощности, которая выводится из колебательного блока 210, чтобы свести к минимуму отраженную микроволновую мощность. Согласование импеданса блока 260 согласования может выполняться в режиме реального времени независимо от профиля температуры.

[87] Колебательный блок 210, изоляционный блок 240, блок 250 контроля мощности и блок 260 согласования, раскрытые выше, могут отличаться от блока 230 вывода микроволн и резонаторного блока 220, раскрытых ниже, и могут быть реализованы как источники микроволн в виде микросхем. В одном из вариантов осуществления изобретения колебательный блок 210, изоляционный блок 240, блок 250 контроля мощности и блок 260 согласования могут быть реализованы как некоторые компоненты процессора 101.

[88] Блок 230 вывода микроволн может представлять собой компонент, выполненный с возможностью подачи микроволновой мощности на резонаторный блок 220, и соответствовать соединителю, показанному на ФИГ. 3 и последующих фигурах. Блок 230 вывода микроволн может быть выполнен в виде субминиатюрных разъемов версии A (SMA), субминиатюрных разъемов версии B (SMB), микрокоаксиальных разъемов (MCX) и микроминиатюрных коаксиальных разъемов (MMCX). Блок 230 вывода микроволн может соединять резонаторный блок 220 с источником микроволн в форме микросхемы и подавать микроволновую мощность, генерируемую источником микроволн, на резонаторный блок 220.

[89] Резонаторный блок 220 может формировать микроволны в резонансной структуре, нагревая тем самым объект нагрева. 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 и диэлектрическому нагреву. Например, изделие 10 для генерирования аэрозоля может содержать полярное вещество, и молекулы полярного вещества могут быть поляризованы микроволнами внутри резонаторного блока 220. Молекулы могут вибрировать или вращаться под действием поляризации, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться теплотой трения, возникающей при вибрации или вращении.

[90] Резонаторный блок 220 может содержать по меньшей мере один внутренний проводник для обеспечения резонанса микроволн, и в зависимости от расположения, толщины, длины и т.п. внутреннего проводника микроволны могут резонировать внутри резонаторного блока 220.

[91] Резонаторный блок 220 может быть разработан с учетом длины волны микроволн, чтобы облегчить резонанс микроволн внутри резонаторного блока 220. Для резонанса микроволн внутри резонаторного блока 220 необходим закрытый конец/короткий конец с закрытым поперечным сечением и открытый конец по меньшей мере с одной открытой частью на противоположной стороне. Кроме того, длина участка между закрытым концом/коротким концом и открытым концом должна быть принята равной целому числу, кратному 1/4 длины микроволны. Резонаторный блок 220 выбирает длину, равную 1/4 длины микроволны, что позволяет значительно уменьшить размеры устройства. Иными словами, длина участка между закрытым концом/коротким концом и открытым концом резонаторного блока 220 может быть установлена равной 1/4 длины микроволны.

[92] Резонаторный блок 220 может содержать пространство для размещения диэлектриков. Пространство для размещения диэлектриков отделено от пространства для размещения изделия 10 для генерирования аэрозоля и содержит материал, который может уменьшить размер резонаторного блока 220 путем изменения общей резонансной частоты резонаторного блока 220. В одном из вариантов осуществления изобретения диэлектрические материалы с низким уровнем поглощения микроволн могут быть размещены в пространстве 327 для размещения диэлектриков. Такое размещение призвано предотвратить передачу энергии, которая должна поступать к нагреваемому объекту, на диэлектрические материалы и последующее выделение тепла диэлектрическими материалами. Микроволновое поглощение в резонаторном блоке 220 может быть выражено как тангенс угла потерь, который представляет собой отношение действительной части комплексной диэлектрической постоянной к ее мнимой части. В одном из вариантов осуществления изобретения в пространстве 227 для размещения диэлектриков могут быть размещены диэлектрические материалы с тангенсом потерь, равным заданному или более низкому значению, причем заданное значение может составлять 1/100. Например, диэлектрический материал может представлять собой кварц и/или тетрафторэтилен и/или оксид алюминия или их комбинацию, но один или несколько вариантов осуществления изобретения не ограничиваются этим. На ФИГ. 4 в аксонометрии изображен нагревательный узел согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

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

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

[95] Колебательный блок 210 может генерировать микроволны в заданном диапазоне частот при подаче мощности. Микроволны, генерируемые колебательным блоком 210, могут быть переданы на резонаторный блок 220 через соединитель (не показанный на фигуре). В одном из вариантов осуществления изобретения колебательный блок 210 может опираться на кронштейны 220b, выступающие вдоль направления x на части резонаторного блока 220 и, таким образом, может быть закреплен на резонаторном блоке 220.

[96] Резонаторный блок 220 может содержать пространство 220h для размещения по меньшей мере части изделия 10 для генерирования аэрозоля и резонировать микроволны, генерируемые колебательным блоком 210, тем самым нагревая изделие 10 для генерирования аэрозоля способом диэлектрического нагрева. Например, заряды глицерина, входящего в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, могут вибрировать или вращаться под действием микроволн, и теплота трения, возникающая при такой вибрации или вращении, может вызвать выделение тепла в глицерине, в результате чего изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться.

[97] В одном из вариантов осуществления изобретения резонаторный блок 220 может содержать материал с низким уровнем поглощения микроволн, чтобы предотвратить поглощение микроволн, генерируемых колебательным блоком 210, в резонаторном блоке 220.

[98] Здесь и далее подробная структура резонаторного блока 220 нагревательного узла 200 раскрыта со ссылкой на ФИГ. 5.

[99] На ФИГ. 5 изображено продольное сечение нагревательного узла согласно ФИГ. 4. На ФИГ. 5 изображено продольное сечение нагревательного узла 200 согласно ФИГ. 4, выполненное вдоль линии A-A'.

[100] Как показано на ФИГ. 5, нагревательный узел 200 в одном из вариантов осуществления изобретения может содержать колебательный блок 210, резонаторный блок 220 и соединитель 230. Компоненты нагревательного узла 200 могут быть аналогичны или подобны по меньшей мере одному из компонентов нагревательного узла 200 на ФИГ. 4, и повторное описание будет опущено.

[101] Колебательный блок 210 может генерировать микроволны в заданном диапазоне частот при подаче напряжения переменного тока, и микроволны, генерируемые колебательным блоком 210, могут поступать на резонаторный блок 220 через соединитель 230.

[102] В одном из вариантов осуществления изобретения колебательный блок 210 может быть закреплен на резонаторном блоке 220, чтобы предотвратить отделение от резонаторного блока 220 во время использования устройства для генерирования аэрозоля. В одном из вариантов осуществления изобретения колебательный блок 210 может опираться на кронштейны 220b, выступающие вдоль направления x на части резонаторного блока 220 и, таким образом, крепиться к резонаторному блоку 220. В другом варианте осуществления изобретения колебательный блок 210 может быть закреплен на части резонаторного блока 220 без кронштейнов 220b.

[103] На чертеже колебательный блок 210 закреплен на части резонаторного блока 220, обращенной в направлении x, но положение колебательного блока 210 не ограничивается этим вариантом. В другом варианте осуществления изобретения колебательный блок 210 может быть прикреплен к другой части резонаторного блока 220, которая обращена в направлении -z.

[104] Резонаторный блок 220 может быть размещен таким образом, чтобы он окружал по меньшей мере часть изделия 10 для генерирования аэрозоля, введенного в устройство для генерирования аэрозоля, и может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля с помощью микроволн, генерируемых колебательным блоком 210. Например, диэлектрические материалы, входящие в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, могут генерировать тепло под действием электрического поля, создаваемого в резонаторном блоке 220 под действием микроволн, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться теплом, выделяемым диэлектрическими материалами.

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

[106] Табачный стержень 11 может содержать материал для генерирования аэрозоля и может быть сформирован в виде листа, пряди или трубочного табака, состоящего из маленьких кусочков, нарезанных из табачного листа. Например, материал для генерирования аэрозоля может содержать по меньшей мере один из следующих компонентов: глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, дипропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и олеиловый спирт, а также другие компоненты. Кроме того, табачный стержень 11 может содержать иные добавки, в частности, ароматизаторы, увлажняющее вещество и/или органическую кислоту. Также табачный стержень 11 может содержать ароматизированную жидкость, в частности, ментол или увлажнитель, впрыснутые в табачный стержень 11.

[107] Фильтрующий стержень 12 может содержать фильтр из ацетата целлюлозы. Фильтрующий стержень 12 может иметь любую форму. Например, фильтрующий стержень 12 может иметь форму полого цилиндра или полой трубки. Кроме того, фильтрующий стержень 12 может содержать стержень с выемкой. Если фильтрующий стержень 12 содержит несколько сегментов, по меньшей мере один из нескольких сегментов может иметь отличающуюся форму.

[108] По меньшей мере часть (например, глицерин) материала для генерирования аэрозоля, входящего в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, может представлять собой диэлектрический материал 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.

[109] В одном из вариантов осуществления изобретения резонаторный блок 220 может содержать внешний проводник 221, первый внутренний проводник 223 и второй внутренний проводник 225.

[110] Внешний проводник 221 может формировать общий внешний вид резонаторного блока 220 и иметь полое пространство внутри; таким образом, компоненты резонаторного блока 220 могут быть размещены внутри внешнего проводника 221. Внешний проводник 221 может содержать пространство 220h для размещения изделия 10 для генерирования аэрозоля, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может быть вставлено во внешний проводник 221 через пространство 220h для размещения.

[111] В одном из вариантов осуществления изобретения внешний проводник 221 может содержать первую поверхность 221a, вторую поверхность 221b, обращенную к первой поверхности 221a, и боковые поверхности 221c, окружающие пустое пространство между первой поверхностью 221a и второй поверхностью 221b. По меньшей мере часть (например, первый внутренний проводник 223 и второй внутренний проводник 225) компонентов резонаторного блока 220 может быть размещена во внутреннем пространстве резонаторного блока 220, образованном первой поверхностью 221a, второй поверхностью 221b и боковыми поверхностями 221c.

[112] Первый внутренний проводник 223 может иметь форму полого цилиндра, ориентированного в направлении внутреннего пространства внешнего проводника 221 от первой поверхности 221a внешнего проводника 221.

[113] В одном из вариантов осуществления изобретения часть первого внутреннего проводника 223 может вступать в контакт с соединителем 230, соединенным с колебательным блоком 210, и микроволны, генерируемые колебательным блоком 210, могут быть переданы на первый внутренний проводник 223 через соединитель 230. Например, соединитель 230 может проникать во внешний проводник 221 и может быть расположен таким образом, чтобы один конец соединителя 230 вступал в контакт с колебательным блоком 210, а другой конец - с частью первого внутреннего проводника 223, и микроволны, генерируемые колебательным блоком 210, могли быть переданы на первый внутренний проводник 223 через соединитель 230.

[114] В этом случае соединитель 230 может быть размещен таким образом, чтобы не вступать в контакт с внешним проводником 221, а проникать в него для передачи микроволн, но размещение соединителя 230 не ограничивается этим вариантом при условии сохранения возможности поступления микроволн, генерируемых колебательным блоком 210, на первый внутренний проводник 223.

[115] Первая область, сформированная между внешним проводником 221 и первым внутренним проводником 223, может функционировать как «первый резонатор», генерирующий электрическое поле посредством микроволнового резонанса. Первая область может относиться к пространству, образованному первой поверхностью 221a и боковыми поверхностями 221c внешнего проводника 221 и первого внутреннего проводника 223, и в пределах первой области может быть сгенерировано электрическое поле при резонансе микроволн, проходящих через соединитель 230.

[116] Второй внутренний проводник 225 может иметь форму полого цилиндра, ориентированного в направлении внутреннего пространства внешнего проводника 221 от второй поверхности 221b внешнего проводника 221. Второй внутренний проводник 225 может быть расположен во внутреннем пространстве внешнего проводника 221 на определенном расстоянии от первого внутреннего проводника 223, и между первым внутренним проводником 223 и вторым внутренним проводником 225 может быть предусмотрен зазор.

[117] Вторая область, сформированная между внешним проводником 221 и вторым внутренним проводником 225, может функционировать как «второй резонатор», генерирующий электрическое поле посредством микроволнового резонанса. Второй внутренний проводник 225 может быть соединен с первым внутренним проводником 223 (например, емкостной связью), и когда электрическое поле генерируют в первой области под действием вышеуказанной связи, индуцированное электрическое поле может быть также сгенерировано во второй области. В настоящем описании под «емкостной связью» может пониматься связь, при которой энергия может передаваться за счет емкости между двумя проводниками.

[118] Например, когда микроволны, генерируемые колебательным блоком 210, поступают на первый внутренний проводник 223, в первой области может быть сгенерировано электрическое поле под действием резонанса, и во второй области, образованной вторым внутренним проводником 225, соединенным с внешним проводником 221 и первым внутренним проводником 223, может возникнуть индуцированное электрическое поле.

[119] В одном из вариантов осуществления изобретения первая область и вторая область резонаторного блока 220 могут работать как резонаторы с длиной, равной четверти длины λ микроволны.

[120] В одном из вариантов осуществления изобретения один конец первой области (например, конец в направлении -z) может быть сформирован как закрытый конец/короткий конец, поскольку поперечное сечение первой области закрыто первой поверхностью 221a внешнего проводника 221, а другой конец первой области (например, конец в направлении z) может быть сформирован как открытый конец, поскольку первая поверхность 221a отсутствует, оставляя поперечное сечение открытым. В другом примере один конец второй области (например, конец в направлении -z) может быть сформирован как открытый конец, поскольку поперечное сечение открыто, а другой конец второй области (например, конец в направлении z) может быть сформирован как закрытый конец/короткий конец, поскольку поперечное сечение второй области закрыто второй поверхностью 221b внешнего проводника 221.

[121] То есть в плоскости xz первая область и вторая область, каждая из которых содержит закрытый конец/короткий конец и открытый конец, могут быть сформированы в форме корейской буквы и благодаря вышеупомянутой структуре первая область и вторая область могут работать как резонатор, имеющий 1/4 длины микроволны.

[122] В одном из вариантов осуществления изобретения первый внутренний проводник 223 и второй внутренний проводник 225 выполнены так, что имеют одинаковую длину относительно оси z, и, таким образом, первая область и вторая область могут быть расположены симметрично; однако один или несколько вариантов осуществления изобретения не ограничиваются этим.

[123] Изделие 10 для генерирования аэрозоля, введенное во внутреннее пространство внешнего проводника 221 через пространство 220h для размещения, может быть окружено первым внутренним проводником 223 и вторым внутренним проводником 225 и может быть нагрето способом диэлектрического нагрева.

[124] По меньшей мере часть электрического поля, генерируемого в первой области и/или второй области в результате микроволнового резонанса, может распространяться к внутренней части первого внутреннего проводника 223 и/или второго внутреннего проводника 225 через зазор 226 между первым внутренним проводником 223 и/или вторым внутренним проводником 225, и изделие 10 для генерирования аэрозоля, окруженное первым внутренним проводником 223 и вторым внутренним проводником 225, может быть нагрето под действием распространяющегося электрического поля. Например, диэлектрические материалы, входящие в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, могут генерировать тепло под действием электрического поля, распространяющегося через зазор 226, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться теплом, генерируемым в диэлектрических материалах.

[125] Нагревательный узел 200 согласно одному из вариантов осуществления изобретения может быть выполнен таким образом, чтобы как диаметр первого внутреннего проводника 223, так и диаметр второго внутреннего проводника 225 могли быть меньше заданного значения, что предотвращает утечку электрического поля, распространяющегося в первом внутреннем проводнике 223 и/или втором внутреннем проводнике 225, наружу из нагревательного узла 200 или резонаторного блока 220. В настоящем описании под «заданным значением» может пониматься значение диаметра, при котором электрическое поле начинает распространяться на внешнюю сторону первого внутреннего проводника 223 и/или второго внутреннего проводника 225. Например, если диаметр первого внутреннего проводника 223 и/или второго внутреннего проводника 225 имеет заданное или большее значение, возможна утечка части электрического поля, входящего в первый внутренний проводник 223 и/или второй внутренний проводник 225, наружу из резонаторного блока 220. Напротив, нагревательный узел 200 согласно одному из вариантов осуществления изобретения может предотвращать распространение электрического поля наружу из резонаторного блока 220 в соответствии со структурой, в которой диаметры первого внутреннего проводника 223 и второго внутреннего проводника 225 меньше заданного значения, тем самым предотвращая утечку электрического поля наружу из нагревательного узла 200 или резонаторного блока 220 без отдельного блокирующего элемента.

[126] В одном из вариантов осуществления изобретения, когда изделие 10 для генерирования аэрозоля введено в резонаторный блок 220 через пространство 220h для размещения, табачный стержень 11 изделия 10 для генерирования аэрозоля может быть размещен в положении, соответствующем зазору 226 между первым внутренним проводником 223 и вторым внутренним проводником 225.

[127] Поскольку электрическое поле, сгенерированное в первой области, и электрическое поле, сгенерированное во второй области, вводят в первый внутренний проводник 223 и/или второй внутренний проводник 225 через зазор 226, наиболее сильное электрическое поле может быть сгенерировано в периферийной области зазора 226 внутри внутренней области резонаторного блока 220. В нагревательном узле 200 согласно одному из вариантов осуществления изобретения табачный стержень 11, содержащий диэлектрические материалы, выделяющие тепло под действием электрического поля, размещен в положении, соответствующем зазору 226, где сила электрического поля наиболее велика, что позволяет повысить эффективность нагрева (или «эффективность диэлектрического нагрева») нагревательного узла 200.

[128] В одном из вариантов осуществления изобретения резонаторный блок 220 может дополнительно содержать закрывающий блок 224, который расположен внутри первого внутреннего проводника 223, закрывает поперечное сечение первого внутреннего проводника 223 и ограничивает направление потока аэрозоля, генерируемого изделием 10 для генерирования аэрозоля. Например, закрывающий блок 224 может блокировать поток аэрозоля, генерируемый изделием 10 для генерирования аэрозоля, в направлении -z, закрывая поперечное сечение первого внутреннего проводника 223.

[129] Когда аэрозоль, генерируемый изделием 10 для генерирования аэрозоля, или капли, образующиеся при сжижении аэрозоля, текут в направлении -z и попадают в другие компоненты устройства для генерирования аэрозоля (например, устройства 100 для генерирования аэрозоля на ФИГ. 1), возможны нарушения работы или повреждение компонентов устройства для генерирования аэрозоля. Напротив, нагревательный узел 200 согласно одному из вариантов осуществления изобретения ограничивает направление потока аэрозоля через закрывающий блок 224, тем самым предотвращая неисправность или повреждение компонентов устройства для генерирования аэрозоля аэрозолем или каплями.

[130] В одном из вариантов осуществления изобретения резонаторный блок 220 может дополнительно содержать пространство 227 для размещения диэлектриков, предназначенное для размещения диэлектрических материалов. Пространство 227 для размещения диэлектриков может представлять собой пустое пространство между внешним проводником 221, первым внутренним проводником 223 и вторым внутренним проводником 225, и диэлектрические материалы с низким уровнем поглощения микроволн могут быть размещены в пространстве 227 для размещения диэлектриков. Например, диэлектрический материал может представлять собой кварц и/или тетрафторэтилен и/или оксид алюминия или их комбинацию, но один или несколько вариантов осуществления изобретения не ограничиваются этим.

[131] В нагревательном узле 200 согласно одному из вариантов осуществления изобретения диэлектрические материалы могут быть размещены в пространстве 227 для размещения диэлектриков, и, таким образом, может быть сгенерировано электрическое поле, подобное резонаторному блоку 220 без диэлектрических материалов, при уменьшении общего размера резонаторного блока 220. То есть в нагревательном узле 200 согласно одному из вариантов осуществления изобретения размер резонаторного блока 220 может быть уменьшен за счет использования диэлектрических материалов, расположенных в пространстве 227 для размещения диэлектриков в целях уменьшения монтажного пространства, необходимого для резонаторного блока 220 в устройстве для генерирования аэрозоля, что позволяет уменьшить размеры устройства для генерирования аэрозоля.

[132] На ФИГ. 6 в аксонометрии схематично изображен нагревательный узел согласно другому варианту осуществления изобретения.

[133] Нагревательный узел 300, показанный в варианте осуществления изобретения на ФИГ. 6, может содержать резонаторный блок 320, генерирующий микроволновый резонанс, и соединитель 311, подающий микроволны на резонаторный блок 320.

[134] Резонаторный блок 320 может содержать корпус 321, несколько пластин 323a и 323b и соединительную часть 322, соединяющую корпус 321 с пластинами 323a и 323b.

[135] Соединитель 311 может подавать микроволны по меньшей мере на одну из пластин 323a и 323b для создания резонанса в резонаторном блоке 320.

[136] Резонаторный блок 320 может окружать по меньшей мере часть изделия 10 для генерирования аэрозоля, введенного в устройство для генерирования аэрозоля. Соединитель 311 может подавать на резонаторный блок 320 микроволны, генерируемые колебательным блоком (не показанным на фигуре). Когда микроволны поступают на резонаторный блок 320, в резонаторном блоке 320 возникает микроволновой резонанс, в результате которого резонаторный блок 320 может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля. Например, диэлектрические материалы, входящие в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, могут генерировать тепло под действием электрического поля, создаваемого в резонаторном блоке 220 под действием микроволн, и изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться теплом, выделяемым диэлектрическими материалами.

[137] Корпус 321 резонаторного блока 320 выполняет функцию «внешнего проводника». Поскольку корпус 321 имеет пустотелую форму, компоненты резонаторного блока 320 могут быть расположены внутри корпуса 321.

[138] Корпус 321 может содержать пространство 320h для размещения изделия 10 для генерирования аэрозоля, и отверстие 321a, через которое может быть введено изделие 10 для генерирования аэрозоля. Отверстие 321a соединено с пространством 320h для размещения. Поскольку отверстие 321a открыто наружу из корпуса 321, пространство 320h для размещения может быть соединено с внешним пространством через отверстие 321a. Таким образом, изделие 10 для генерирования аэрозоля может быть введено в пространство 320h для размещения в корпусе 321 через отверстие 321a корпуса 321.

[139] Корпус 321 на чертеже имеет квадратную форму, но возможны и другие формы. Например, корпус 321 может иметь различные формы поперечного сечения, например, прямоугольник, овал или круг. Корпус 321 может быть ориентирован в каком-либо направлении.

[140] Несколько пластин 323a и 323b, выполняющих функцию «внутренних проводников» резонаторного блока 320, могут быть размещены внутри корпуса 321.

[141] Пластины 323a и 323b могут быть размещены на некотором расстоянии друг от друга вдоль окружного направления изделия 10 для генерирования аэрозоля, размещенного в пространстве 320h для размещения. Пластины 323a и 323b могут содержать первую пластину 323a, размещенную таким образом, чтобы она окружала часть изделия 10 для генерирования аэрозоля, и вторую пластину 323b, размещенную таким образом, чтобы она окружала другую часть изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[142] Пластины 323a и 323b могут быть соединены с корпусом 321 посредством соединительной части 322. Кроме того, один конец первой пластины 323a из пластин 323a и 323b может быть соединен с одним концом второй пластины 323b посредством соединительной части 322. Поэтому на одних концах пластин 323a и 323b с помощью соединительной части 322 могут быть сформированы закрытые концы/короткие концы.

[143] Другой конец 323af первой пластины 323a пластин 323a и 323b и другой конец 323bf второй пластины 323b могут находиться на некотором удалении друг от друга и, таким образом, открыты. Поскольку другие концы пластин 323a и 323b находятся на некотором удалении друг от друга, на других концах пластин 323a и 323b могут быть образованы открытые концы.

[144] Когда пластины 323a и 323b будут соединены с соединительной частью 322, сборка резонатора может быть завершена. Форма поперечного сечения резонаторного узла в продольном направлении может иметь форму подковы.

[145] Пластины 323a и 323b ориентированы в продольном направлении изделия 10 для генерирования аэрозоля. По меньшей мере часть пластин 323a и 323b может быть изогнута таким образом, чтобы выступать наружу из центра изделия 10 для генерирования аэрозоля в его продольном направлении.

[146] Например, если изделие 10 для генерирования аэрозоля имеет цилиндрическую форму, пластины 323a и 323b могут быть изогнуты в окружном направлении вдоль внешней окружной поверхности изделия 10 для генерирования аэрозоля. Радиус кривизны поперечного сечения пластин 323a и 323b может быть идентичен радиусу кривизны изделия 10 для генерирования аэрозоля. Радиус кривизны поперечного сечения пластин 323a и 323b может быть изменен различным образом. Например, радиус кривизны поперечного сечения пластин 323a и 323b может быть больше или меньше, чем у изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[147] В соответствии с конструкцией, в которой пластины 323a и 323b изогнуты в окружном направлении вдоль внешней окружной поверхности изделия 10 для генерирования аэрозоля, в резонаторном блоке 320 может быть сформировано более равномерное электрическое поле, и, таким образом, нагревательный узел 300 может равномерно нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля.

[148] Открытые концы на других концах пластин 323a и 323b могут быть обращены к отверстию 321a корпуса 321. Отверстие 321a корпуса 321 может быть расположено на некотором удалении от других концов пластин 323a и 323b.

[149] Открытые концы на других концах пластин 323a и 323b могут быть совмещены с отверстием 321a корпуса 321. Поэтому, когда изделие 10 для генерирования аэрозоля вводят через отверстие 321a корпуса 321 и помещают в пространство 320h для размещения, часть изделия 10 для генерирования аэрозоля, расположенная в пространстве 320h, может быть окружена пластинами 323a и 323b.

[150] Две пластины, а именно, пластины 323a и 323b могут быть размещены в противоположных местах относительно центра изделия 10 для генерирования аэрозоля в его продольном направлении. Один или несколько вариантов осуществления изобретения не ограничиваются количеством пластин 323a и 323b, и количество пластин 323a и 323b может составлять, например, три или, по меньшей мере, четыре.

[151] Пластины 323a и 323b могут быть расположены симметрично друг другу относительно продольного направления изделия 10 для генерирования аэрозоля, то есть центральной оси в направлении протяженности изделия 10 для генерирования аэрозоля.

[152] По меньшей мере, одна из пластин 323a и 323b может вступать в контакт с соединителем 311, соединенным с колебательным блоком (не показанным на фигуре). Точнее, по меньшей мере часть первой пластины 323a может вступать в контакт с соединителем 311. Если микроволны поступают на первую пластину 323a через соединитель 311, между пластинами 323a и 323b формируется микроволновой резонанс. Кроме того, микроволновый резонанс формируется не только между первой пластиной 323a и верхней боковой пластиной корпуса 321, но и между второй пластиной 323b и нижней боковой пластиной корпуса 321. Поэтому между пластинами 323a и 323b и соединительной частью 322, между первой пластиной 323a и верхней боковой пластиной корпуса 321 и между второй пластиной 323b и нижней боковой пластиной корпуса 321 могут быть сгенерированы соответствующие электрические поля.

[153] Когда соединитель 311 входит в корпус 321, один конец соединителя 311 может вступать в контакт с колебательным блоком (не показанным на фигуре), а другой его конец может вступать в контакт с частью первой пластины 323a. Когда микроволны, генерируемые колебательным блоком (не показанным на фигуре), поступают на пластины 323a и 323b и соединительную часть 322 через соединитель 311, внутри сборки пластин 323a и 323b и соединительной части 322 может быть сгенерировано электрическое поле.

[154] Кроме того, в соответствии с конструкцией резонаторного блока 320 нагревательного узла 300, в резонаторном блоке 320 может быть сформирован режим тройного резонанса. Между пластинами 323a и 323b образуется резонанс поперечного электрического и магнитного (TEM) режима микроволн. Кроме того, резонанс режима TEM, который отличается от резонанса, формируемого между пластинами 323a и 323b, возникает не только между первой пластиной 323a и верхней боковой пластиной корпуса 321, но и между второй пластиной 323b и нижней боковой пластиной корпуса 321. Поскольку резонаторный блок 320 на ФИГ. 6 может резонировать в режиме ТЕМ с помощью пластин 323a и 323b, резонаторный блок 320 на ФИГ. 6 может иметь меньший размер, чем резонаторный блок 220 на ФИГ. 5, который может резонировать только в поперечном электрическом (TE) и поперечном магнитном (TM) режимах.

[155] Поскольку в резонаторном блоке 320 нагревательного узла 300 возникает тройной резонанс, изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться более эффективно и равномерно.

[156] Резонаторный блок 320 согласно одному из вариантов осуществления изобретения может содержать закрытый конец/короткий конец, в котором поперечное сечение закрыто и имеет длину, равную четверти (λ/4) длины (λ) микроволны, и открытый конец, в котором по меньшей мере часть поперечного сечения открыта.

[157] Область на одном конце резонаторного блока 320, которая соответствует области слева на ФИГ. 6, может формировать закрытый конец/короткий конец благодаря структуре, в которой соединительная часть 322 и концы пластин 323a и 323b соединены с корпусом 321. Область на другом конце резонаторного блока 320, которая соответствует области справа на ФИГ. 6, формирует открытый конец, так как отверстие 321a корпуса 321 открыто наружу. При вышеописанной конструкции резонаторного блока 320, резонаторный блок 320 может функционировать как резонатор с длиной в четверть длины микроволн.

[158] Согласно описанной выше резонансной структуре резонаторного блока 320, электрическое поле может не распространяться во внешнюю область резонаторного блока 320. Таким образом, нагревательный узел 300 может предотвращать утечку электрического поля наружу из нагревательного узла 300 без отдельного блокирующего элемента для блокировки электрического поля.

[159] Изделие 10 для генерирования аэрозоля, введенное в пространство 320h для размещения в корпусе 321, может быть окружено первой пластиной 323a и второй пластиной 323b и таким образом нагрето способом диэлектрического нагрева. Например, часть, содержащая носитель изделия 10 для генерирования аэрозоля, введенная в пространство 320h для размещения в корпусе 321, может быть размещена в пространстве между первой пластиной 323a и второй пластиной 323b. Поскольку диэлектрические материалы, входящие в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, выделяют тепло под действием электрического поля, сформированного в пространстве между первой пластиной 323a и второй пластиной 323b, изделие 10 для генерирования аэрозоля может нагреваться.

[160] Кроме того, вторичный нагрев изделия 10 для генерирования аэрозоля может происходить под действием электрического поля, соответственно, формирующегося в результате резонансных режимов между первой пластиной 323a и верхней боковой пластиной корпуса 321 и между второй пластиной 323b и нижней боковой пластиной корпуса 321.

[161] Когда изделие 10 для генерирования аэрозоля введено в резонаторный блок 320 через пространство 320h для размещения, табачный стержень 11 изделия 10 для генерирования аэрозоля может быть расположен между пластинами 323a и 323b.

[162] Длина L4 табачного стержня 11 может быть больше длины L1 пластин 323a и 323b. Поэтому передний конец 11f табачного стержня 11, вступающего в контакт с фильтрующим стержнем 12, больше выступает в направлении к отверстию 321a корпуса 321, чем другой конец 323af первой пластины 323a и другой конец 323bf второй пластины 323b.

[163] На других концах пластин 323a и 323b, работающих в качестве резонаторов, формируются резонансные пики, что позволяет генерировать на других концах более сильное электрическое поле, чем в других областях. Когда изделие 10 для генерирования аэрозоля введено в нагревательный узел 300, табачный стержень 11, содержащий диэлектрические материалы, способные генерировать тепло под действием электрического поля, располагается в области, где сила электрического поля наиболее велика, что позволяет повысить эффективность нагрева (или «эффективность диэлектрического нагрева») нагревательного узла 300.

[164] Как показано на ФИГ. 6, длина L1 пластин 323a и 323b может быть меньше длины L1+L2 внутреннего пространства корпуса 321. Поэтому другие концы пластин 323a и 323b могут быть расположены на внутренней стороне корпуса 321 по отношению к отверстию 321a. Иными словами, другие концы пластин 323a и 323b могут быть удалены от задней части отверстия 321a на длину L2.

[165] Длина от заднего конца отверстия 321a, где отверстие 321a соединено с корпусом 321, до переднего конца отверстия 321a, где отверстие 321a открыто, может составлять L3. Общая длина корпуса 321 в продольном направлении корпуса 321 может составлять L. Общая длина L корпуса 321 может быть определена суммой длины L1 пластин 323a и 323b, длины L2 между пластинами 323a и 323b и задним концом отверстия 321a, а также длины L3, на которую отверстие 321a выступает из корпуса 321.

[166] Чтобы предотвратить утечку микроволн, передняя часть отверстия 321a, когда отверстие 321a открыто, выступает из корпуса 321 на длину L3. Поскольку отверстие 321a корпуса 321 выступает из корпуса 321, отверстие 321a может предотвращать утечку микроволн из корпуса 321 резонаторного блока 320 в среду снаружи корпуса 321.

[167] Резонаторный блок 320 может дополнительно содержать пространство 327 для размещения диэлектриков, предназначенное для размещения диэлектрических материалов. Пространство 327 для размещения диэлектриков может быть сформировано в пустом пространстве между корпусом 321 и пластинами 323a и 323b. В пространстве 327 для размещения диэлектриков могут быть размещены диэлектрические материалы с низким уровнем поглощения микроволн.

[168] Поскольку диэлектрические материалы размещены в пространстве для размещения диэлектриков, нагревательный узел 300 может генерировать электрическое поле, которое аналогично электрическому полю, создаваемому резонаторным блоком без диэлектрических материалов, при этом уменьшая общий размер резонаторного блока 320. Иными словами, монтажное пространство для резонаторного блока 320 в устройстве для генерирования аэрозоля может быть уменьшено за счет уменьшения размера резонаторного блока 320 путем использования диэлектрических материалов, размещенных в пространстве 327 для размещения диэлектриков, что позволяет уменьшить устройство для генерирования аэрозоля.

[169] На ФИГ. 7 изображена принципиальная схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

[170] На ФИГ. 7 показаны только компоненты для управления выводом колебательного блока 210 среди компонентов устройства 100 для генерирования аэрозоля, показанных на ФИГ. 2-4. Вывод колебательного блока 210 может означать величину и частоту микроволновой мощности. Поэтому описание, уже приведенное со ссылкой на ФИГ. 2-4, будет опущено.

[171] Как показано на ФИГ. 7, устройство 100 для генерирования аэрозоля может содержать колебательный блок 210, блок 250 контроля мощности, резонаторный блок 220 и процессор 101.

[172] Колебательный блок 210 может выводить частоту в заданном диапазоне и микроволны с заданной мощностью под управлением процессора 101.

[173] Колебательный блок 210 может содержать по меньшей мере одно переключающее устройство, и процессор 101 может изменять выходную частоту микроволн путем регулировки включения/выключения переключающего устройства. Например, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 для вывода микроволн с выходной частотой, выбранной из диапазона от 2,4 ГГц до 2,5 ГГц или диапазона от 5,7 ГГц до 5,9 ГГц.

[174] Кроме того, колебательный блок 210 может содержать усилитель мощности, и усилитель мощности может увеличивать или уменьшать амплитуду микроволн и, таким образом, регулировать величину выходной мощности микроволн под управлением процессора 101. Например, процессор 101 может управлять колебательным блоком 210 и выводить микроволны по меньшей мере с одной величиной мощности, выбранной из диапазона от 3 до 20 Вт.

[175] Микроволны, выводимые колебательным блоком 210, могут поступать на резонаторный блок 220.

[176] Резонаторный блок 220 может вмещать изделие 10 для генерирования аэрозоля и резонировать микроволны, подаваемые от колебательного блока 210, тем самым нагревая изделие 10 для генерирования аэрозоля. Внутренняя структура резонаторного блока 220 может быть аналогична изображенной на ФИГ. 4-6.

[177] Блок 250 контроля мощности может измерять отраженные микроволны W2, которые отражаются от резонаторного блока 220 и поступают на колебательный блок 210. Кроме того, блок 250 контроля мощности может измерять не только отраженные микроволны W2, которые отражаются от колебательного блока 220 и поступают в колебательный блок 210, но и падающие микроволны W1, которые выходят из колебательного блока 210. В одном из вариантов осуществления изобретения величина падающего микроволнового излучения W1 может соответствовать первой мощности, которая выводится из колебательного блока 210 и поступает в резонаторный блок 220, и величина отраженного микроволнового излучения W2 может соответствовать второй мощности, которая отражается от резонаторного блока 220 и поступает в колебательный блок 210.

[178] Изделие 10 для генерирования аэрозоля содержит диэлектрические материалы. В зависимости от того, введено ли изделие для генерирования аэрозоля в пространство 220h резонаторного блока 220, диэлектрическая проницаемость резонаторного блока 220 может меняться. То есть импеданс резонаторного блока 220 может меняться в зависимости от того, введено ли изделие 10 для генерирования аэрозоля. Хотя падающие микроволны W1, поступающие в резонаторный блок 220, одинаковы, отражательная способность может меняться при изменении импеданса резонаторного блока 220, что приводит к изменению величины отраженных микроволн W2.

[179] Во время введения изделия 10 для генерирования аэрозоля диэлектрическая проницаемость резонаторного блока 220 может изменяться. Например, когда пользователь продолжает нагрев и курение, пока изделие 10 для генерирования аэрозоля введено, диэлектрическая проницаемость резонаторного блока 220 может меняться по мере расходования материала для генерирования аэрозоля. То есть, по мере курения пользователя импеданс резонаторного блока 220 может меняться.

[180] Процессор 101 может получать от блока 250 контроля мощности значения измерений падающих микроволн W1 и отраженных микроволн W2. Падающие микроволны W1 могут быть определены в соответствии с выводом колебательного блока 210, задаваемым процессором 101. Поэтому процессору 101 необязательно получать значение измерений падающих микроволн W1 от блока 250 контроля мощности, и процессор 101 может получать только значение измерений отраженных микроволн W2 от блока 250 контроля мощности.

[181] Сначала будет раскрыта работа процессора 101 в режиме ожидания устройства 100 для генерирования аэрозоля. В режиме ожидания процессор 101 может определить, введено ли изделие 10 для генерирования аэрозоля, на основании отраженных микроволн.

[182] В одном из вариантов осуществления изобретения, когда величина отраженных микроволн W2 меньше первого порогового значения, процессор 101 может определить, что изделие 10 для генерирования аэрозоля введено в пространство 220h для размещения в резонаторном блоке 220. Первое пороговое значение может быть определено на основании диэлектрической проницаемости и количества диэлектрических материалов, входящих в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля. Например, когда диэлектрическая проницаемость изделия 10 для генерирования аэрозоля велика, изделие 10 для генерирования аэрозоля может поглощать большую часть падающих микроволн W1, и, таким образом, первое пороговое значение может быть обратно пропорционально диэлектрической проницаемости изделия 10 для генерирования аэрозоля. Первое пороговое значение может быть рассчитано экспериментально. Первое пороговое значение может быть заранее сохранено в памяти 106.

[183] В одном из вариантов осуществления изобретения, когда разность фаз между падающими микроволнами W1 и отраженными микроволнами W2 превышает второе пороговое значение, процессор 101 может определить, что изделие 10 для генерирования аэрозоля введено в пространство 220h для размещения в резонаторном блоке 220. Поскольку введение изделия 10 для генерирования аэрозоля в пространство 220h для размещения в резонаторном блоке 220 изменяет диэлектрическую проницаемость резонаторного блока 220, между падающими микроволнами W1 и отраженными микроволнами W2 может возникнуть разность фаз. Второе пороговое значение может быть определено на основании диэлектрической проницаемости и количества диэлектрических материалов, входящих в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля. Второе пороговое значение может быть экспериментально рассчитано и заранее сохранено в памяти 106.

[184] Далее будет раскрыта работа процессора 101 в режиме нагрева устройства 100 для генерирования аэрозоля. В режиме нагрева процессор 101 может определить, что материал для генерирования аэрозоля израсходован, и завершить режим нагрева. В одном из вариантов осуществления изобретения процессор 101 может завершить режим нагрева и осуществлять управление устройством 100 для генерирования аэрозоля таким образом, чтобы оно снова работало в режиме ожидания.

[185] В одном из вариантов осуществления изобретения процессор 101 определяет, израсходован ли материал для генерирования аэрозоля, на основании соотношения амплитуд (W2/W1) отраженных микроволн W2 и падающих микроволн W1. В частности, процессор 101 может сравнить соотношение амплитуд (W2/W1) в момент начала нагрева с текущим соотношением амплитуд (W2/W1), и, если разность между ними окажется меньше третьего порогового значения, процессор 101 может определить, что материал для генерирования аэрозоля израсходован. В момент начала нагрева резонаторный блок 220 может иметь относительно высокую диэлектрическую проницаемость вследствие наличия материала для генерирования аэрозоля в изделии 10 для генерирования аэрозоля, и соотношение амплитуд (W2/W1) отраженных микроволн W2 и падающих микроволн W1 имеет относительно небольшое значение. По мере курения пользователя материал для генерирования аэрозоля расходуется, и диэлектрическая проницаемость резонаторного блока 220 уменьшается. Когда диэлектрическая проницаемость резонаторного блока 220 уменьшается, соотношение амплитуд (W2/W1) отраженных микроволн W2 и падающих микроволн W1 может постепенно увеличиваться. Иными словами, поглощение микроволн в резонаторном блоке 220 уменьшается. Третье пороговое значение может быть определено на основании диэлектрической проницаемости и количества диэлектрических материалов, входящих в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля. Третье пороговое значение может быть экспериментально рассчитано и заранее сохранено в памяти 106.

[186] В одном из вариантов осуществления процессор 101 может просматривать выходную частоту микроволновой мощности, выводимой из колебательного блока 210, в пределах заданного диапазона опорных частот и вычислять резонансную частоту, на которой величина отраженных микроволн W2 минимальна. Например, диапазон опорных частот может составлять от 2,4 ГГц до 2,5 ГГц или от 5,7 ГГц до 5,9 ГГц, но не ограничивается этим вариантом. Выходную частоту процессора 101 можно регулировать в режиме реального времени. Иными словами, процессор 101 может регулировать выходную частоту колебательного блока 210 независимо от регулировки величины мощности колебательного блока 210.

[187] В одном из вариантов осуществления изобретения процессор 101 может определить, израсходован ли материал для генерирования аэрозоля, на основании изменения резонансной частоты. В частности, процессор 101 может сравнить резонансную частоту в момент начала нагрева с текущей резонансной частотой, и, если разность между ними превысит четвертое пороговое значение, процессор 101 может определить, что материал для генерирования аэрозоля израсходован. По мере курения пользователя материал для генерирования аэрозоля расходуется, и диэлектрическая проницаемость резонаторного блока 220 уменьшается. Поскольку диэлектрическая проницаемость резонаторного блока 220 меняется, резонансная частота, на которой величина отраженных микроволн W2 минимальна, продолжает меняться по мере курения пользователя. Четвертое пороговое значение может быть определено на основании диэлектрической проницаемости и количества диэлектрических материалов, входящих в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля. Четвертое пороговое значение может быть экспериментально рассчитано и заранее сохранено в памяти 106.

[188] На ФИГ. 8 изображена блок-схема способа управления устройством для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

[189] Как показано на ФИГ. 1-8, на этапе 710 процессор 101 может определить, введено ли изделие 10 для генерирования аэрозоля. На этапе 810 раскрытое выше устройство 100 для генерирования аэрозоля может работать в режиме ожидания. Процессор 101 может определить, введено ли изделие 10 для генерирования аэрозоля, на основании отраженных микроволн W2.

[190] В одном из вариантов осуществления изобретения, когда величина отраженных микроволн W2 меньше первого порогового значения, процессор 101 может определить, что изделие 10 для генерирования аэрозоля введено в пространство 220h для размещения в резонаторном блоке 220.

[191] В одном из вариантов осуществления изобретения, когда разность фаз между падающими микроволнами W1 и отраженными микроволнами W2 превышает второе пороговое значение, процессор 101 может определить, что изделие 10 для генерирования аэрозоля введено в пространство 220h для размещения в резонаторном блоке 220.

[192] На этапе 820, когда будет определено, что изделие 10 для генерирования аэрозоля введено, процессор 101 может нагревать изделие 10 для генерирования аэрозоля. Процессор 101 может осуществлять управление таким образом, чтобы колебательный блок 210 выводил микроволны на первом уровне мощности в режиме ожидания и выводил микроволны на втором уровне мощности в режиме нагрева, причем второй уровень мощности выше первого уровня мощности.

[193] На этапе 830 процессор 101 может определить, израсходован ли материал для генерирования аэрозоля, входящий в состав изделия 10 для генерирования аэрозоля, и когда будет определено, что материал для генерирования аэрозоля израсходован, процессор 101 может прекратить нагрев изделия 10 для генерирования аэрозоля. На этапе 830 раскрытое выше устройство 100 для генерирования аэрозоля может работать в режиме нагрева. В частности, этап 830 может представлять собой этап курения, на котором устройство 100 для генерирования аэрозоля работает в режиме нагрева.

[194] В одном из вариантов осуществления изобретения процессор 101 определяет, израсходован ли материал для генерирования аэрозоля, на основании соотношения амплитуд отраженных микроволн W2 и падающих микроволн W1. В частности, процессор 101 может сравнить соотношение амплитуд (W2/W1) в момент начала нагрева с текущим соотношением амплитуд (W2/W1), и если разность между ними окажется меньше третьего порогового значения, процессор 101 может определить, что материал для генерирования аэрозоля израсходован.

[195] В одном из вариантов осуществления изобретения процессор 101 может определить, израсходован ли материал для генерирования аэрозоля, на основании изменения резонансной частоты. В частности, процессор 101 может сравнить резонансную частоту в момент начала нагрева с текущей резонансной частотой, и, если разность между ними превысит четвертое пороговое значение, процессор 101 может определить, что материал для генерирования аэрозоля израсходован.

[196] Любые варианты осуществления настоящего изобретения или другие варианты осуществления изобретения, раскрытые выше, не являются взаимоисключающими или отличными друг от друга. Любой из вариантов осуществления изобретения или другие варианты осуществления изобретения, описанные в настоящем раскрытии, могут быть объединены друг с другом как в части конфигурации, так и в части функций.

[197] Например, конфигурация A из определенного варианта осуществления изобретения и/или чертежа может быть объединена с конфигурацией B из другого варианта осуществления изобретения и/или чертежа. Это означает, что даже если комбинация компонентов не описана явно, такие комбинации все равно возможны, если не указано иное.

[198] Приведенное выше подробное описание не может считаться ограничивающим в каком-либо отношении, но скорее носит иллюстративный характер. Объем настоящего изобретения определяется разумным толкованием прилагаемой формулы изобретения, и все модификации, которые попадают в эквивалентный объем настоящего изобретения, входят в его защищаемый объем.

Claims (21)

1. Устройство для генерирования аэрозоля, содержащее

процессор, выполненный с возможностью управления устройством для генерирования аэрозоля;

колебательный блок, выполненный с возможностью генерирования микроволн в заданном диапазоне частот в ответ на получение мощности переменного тока;

резонаторный блок, содержащий пространство для размещения, в котором размещают изделие для генерирования аэрозоля, выполненный с возможностью резонирования падающих микроволн, выводимых из колебательного блока, и выполненный с возможностью нагревания изделия для генерирования аэрозоля, введенного в пространство для размещения;

блок контроля мощности, выполненный с возможностью контроля отраженных микроволн, отражаемых от резонаторного блока,

в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью определения того, введено ли изделие для генерирования аэрозоля, на основании отраженных микроволн, отслеживаемых блоком контроля мощности.

2. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью определения введения изделия для генерирования аэрозоля, если отраженные микроволны меньше первого порогового значения.

3. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью определения введения изделия для генерирования аэрозоля, если разность фаз между падающими микроволнами и отраженными микроволнами превышает второе пороговое значение.

4. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью управления первой мощностью, подаваемой на колебательный блок, и определения введения изделия для генерирования аэрозоля,

если будет определено, что изделие для генерирования аэрозоля введено, процессор дополнительно выполнен с возможностью управления второй мощностью, которая отличается от первой мощности, для подачи на колебательный блок для нагревания изделия для генерирования аэрозоля.

5. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 4, в котором первая мощность меньше второй мощности.

6. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 4, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью:

отслеживания соотношения амплитуд отраженных микроволн и падающих микроволн;

управления подачей первой мощности, если отношение соотношения амплитуд в момент начала нагрева к текущему соотношению амплитуд меньше третьего порогового значения.

7. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 4, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью:

просматривания выходной частоты микроволновой мощности, выводимой из колебательного блока, в пределах заданного диапазона опорных частот и выведения резонансной частоты, на которой величина отраженных микроволн минимальна;

подачи первой мощности, если разность между резонансной частотой и резонансной частотой в момент начала нагрева превышает четвертое пороговое значение.

8. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, дополнительно содержащее блок вывода, выполненный с возможностью вывода информации о состоянии устройства для генерирования аэрозоля, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью предоставления информации пользователю с помощью визуальных, и/или тактильных, и/или звуковых средств.

9. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 7, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью просматривания выходной частоты микроволновой мощности, выводимой из колебательного блока, в диапазоне опорных частот от 2,4 до 2,5 ГГц.

10. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором резонаторный блок содержит первый внутренний проводник, имеющий форму полого цилиндра, окружающего первую область, и второй внутренний проводник, размещенный на определенном расстоянии от первого внутреннего проводника и имеющий форму полого цилиндра, окружающего вторую область, причем вторая область отличается от первой области, микроволны резонируют между первым внутренним проводником и вторым внутренним проводником.

11. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором резонаторный блок содержит первую пластину, окружающую третью область, и вторую пластину, находящуюся на некотором расстоянии от первой пластины вдоль окружного направления третьей области и окружающую четвертую область, причем четвертая область отличается от третьей области, микроволны резонируют между первой и второй пластинами.