RU2809574C2

RU2809574C2 - Aerosol generating device with optical means for state determination

Info

Publication number: RU2809574C2
Application number: RU2022100428A
Authority: RU
Inventors: Олег ФУРСА
Original assignee: Филип Моррис Продактс С.А.
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2020-06-11
Publication date: 2023-12-13

Abstract

FIELD: aerosol generating devices.

SUBSTANCE: group of inventions is related to an electrically heated aerosol-generating device and an aerosol-generating system. The device includes a receiving cavity for receiving and retrieving at least a portion of an aerosol-generating article containing a substrate that forms an aerosol to be heated. The device further includes an electric heater for heating the aerosol-forming substrate when the product is placed in the receiving cavity. In addition, the device includes a condition detector for detecting the presence of at least one specific condition in the receiving cavity. The state detector contains a radiation source located and configured to emit radiation into the receiving cavity. The condition detector further includes a radiation sensor located and configured to detect a portion of the emitted radiation reflected from the interior of the receiving cavity and indicating the presence of at least one particular condition. The radiation source and radiation sensor are located outside the receiving cavity such that the radiation source and radiation sensor are not in fluid communication with the interior of the receiving cavity, and at least a portion of the state detector is located near or adjacent to the distal end portion of the cavity. The location of the radiation source and radiation sensor outside the receiving cavity makes it possible to simplify the design of the cavity. Locating the condition detector near or adjacent to the distal end portion of the cavity is beneficial because this portion is most sensitive to changes in air density in the receiving cavity that occur during user-operated puffing.

EFFECT: provides fast and instantaneous state detection without any delay between the occurrence of a particular state or state change and its ability to be detected at the state detector position.

12 cl, 8 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к электрически нагреваемому устройству, генерирующему аэрозоль, со средствами для обнаружения присутствия по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости устройства.The present invention relates to an electrically heated aerosol generating device with means for detecting the presence of at least one particular condition in the receiving cavity of the device.

Устройства, генерирующие аэрозоль, применяемые для генерирования вдыхаемого аэрозоля посредством электрического нагревания субстрата, образующего аэрозоль (образующий аэрозоль субстрат), в целом известны из уровня техники. Такие устройства могут содержать полость для размещения с возможностью извлечения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреванию. Такие устройства дополнительно содержат электрический нагреватель для нагревания субстрата, когда изделие размещено в полости. Для различных целей обнаружение определенных условий и состояний в приемной полости важно для обеспечения надлежащего функционирования устройства. Например, важно точно определять затяжку пользователя для противодействия изменениям температуры нагрева, когда пользователь делает затяжку. В других случаях может потребоваться обнаружение присутствия или смещения изделия, генерирующего аэрозоль, в приемной полости для включения или отключения процесса нагрева. Аналогичным образом может потребоваться распознавание типа изделия для обеспечения использования только подходящих изделий с соответствующим устройством. Такое определение состояния обычно осуществляется с помощью сенсорных средств, расположенных внутри полости. Там сенсорные средства неизбежно подвергаются воздействию тепла и влаги, и кроме того - в случае устройств с индукционным нагревом - воздействию высокочастотных электромагнитных полей. Зачастую такие воздействия повышают чувствительность обнаружения состояния к помехам. Кроме того, датчик может быть поврежден, в частности, вследствие механических воздействий во время очистки полости, во время вставки изделия в полость или извлечения из нее.Aerosol generating devices used to generate a respirable aerosol by electrically heating an aerosol-forming substrate (aerosol-forming substrate) are generally known in the art. Such devices may include a cavity for retrievably housing at least a portion of an aerosol-generating article that contains an aerosol-generating substrate to be heated. Such devices further comprise an electrical heater for heating the substrate when the article is placed in the cavity. For various purposes, detection of certain conditions and conditions in the receiving cavity is important to ensure proper functioning of the device. For example, it is important to accurately detect the user's puff to counteract changes in heating temperature as the user takes a puff. In other cases, it may be necessary to detect the presence or displacement of an aerosol-generating article in the receiving cavity to enable or disable the heating process. Likewise, product type recognition may be required to ensure that only suitable products are used with the appropriate device. This determination of the condition is usually accomplished by means of sensors located within the cavity. There, the sensor means are inevitably exposed to heat and moisture, and in addition - in the case of devices with induction heating - to high-frequency electromagnetic fields. Often such influences increase the sensitivity of state detection to interference. In addition, the sensor may be damaged, in particular due to mechanical stress during cleaning of the cavity, during insertion of the product into or removal from the cavity.

Соответственно, было бы желательно обеспечить электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, обладающее преимуществами по сравнению с решениями предшествующего уровня техники, но без их ограничений. В частности, было бы желательно иметь электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, обеспечивающее усовершенствованные средства для обнаружения присутствия по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости устройства.Accordingly, it would be desirable to provide an electrically heated aerosol generating device having advantages over, but without the limitations of, prior art solutions. In particular, it would be desirable to have an electrically heated aerosol generating device providing an improved means for detecting the presence of at least one particular condition in the receiving cavity of the device.

В соответствии с настоящим изобретением предложено электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, способного образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве. Такое устройство содержит приемную полость для размещения с возможностью извлечения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреванию. Устройство дополнительно содержит электрический нагреватель для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, когда изделие размещено в приемной полости. Кроме того, устройство содержит детектор состояния для обнаружения присутствия по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости. Детектор состояния содержит источник излучения, расположенный и выполненный с возможностью испускания излучения в приемную полость. Детектор состояния дополнительно содержит датчик излучения, расположенный и выполненный с возможностью обнаружения части испускаемого излучения, отражаемой от внутренней части приемной полости и указывающей на присутствие по меньшей мере одного конкретного состояния.The present invention provides an electrically heated aerosol generating device for heating an aerosol-forming substrate capable of producing a respirable aerosol when heated. Such a device includes a receptacle for receiving and retrieving at least a portion of an aerosol-generating article that contains an aerosol-generating substrate to be heated. The device further includes an electric heater for heating the aerosol-forming substrate when the product is placed in the receiving cavity. In addition, the device includes a condition detector for detecting the presence of at least one specific condition in the receiving cavity. The state detector contains a radiation source located and configured to emit radiation into the receiving cavity. The condition detector further includes a radiation sensor located and configured to detect a portion of the emitted radiation reflected from the interior of the receiving cavity and indicating the presence of at least one particular condition.

В соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что детектор состояния, испускающий излучение в приемную камеру и обнаруживающий излучение, отражаемое от внутренней части приемной камеры, позволяет дистанционно определять состояние в приемной полости, что является преимуществом. Благодаря этому источник излучения и датчик излучения могут быть расположены в положении, удаленном от любых неблагоприятных условий в приемной камере, таких как тепло, влага и электромагнитные поля.In accordance with the present invention, it has been discovered that a condition detector emitting radiation into the receiving chamber and detecting radiation reflected from the inside of the receiving chamber allows the condition in the receiving cavity to be remotely determined, which is advantageous. Thanks to this, the radiation source and radiation sensor can be located in a position away from any adverse conditions in the receiving chamber, such as heat, moisture and electromagnetic fields.

Кроме того, детектор состояния на основе излучения обеспечивает быстрое и мгновенное определение состояния без какой-либо задержки между возникновением конкретного состояния или изменением состояния и возможностью его обнаружения в положении детектора состояния. In addition, the radiation-based state detector provides fast and instantaneous state detection without any delay between the occurrence of a particular state or state change and its ability to be detected at the position of the state detector.

В целом, детектор состояния может быть выполнен с возможностью обнаружения присутствия одного конкретного состояния в приемной полости или для обнаружения присутствия множества различных состояний в приемной полости. В частности, детектор состояния может быть выполнен с возможностью осуществления по меньшей мере одного из следующего: In general, a state detector may be configured to detect the presence of one specific state in a receiving cavity or to detect the presence of multiple different states in a receiving cavity. In particular, the state detector may be configured to do at least one of the following:

обнаружения затяжки, осуществляемой пользователем, путем обнаружения изменения интенсивности отраженного излучения вследствие изменения плотности воздуха в приемной полости, происходящего во время затяжки пользователя;detecting a user's puff by detecting a change in the intensity of the reflected radiation due to a change in air density in the receiving cavity occurring during the user's puff;

обнаружения присутствия изделия, генерирующего аэрозоль, в приемной полости путем обнаружения изменения интенсивности отраженного излучения при вставке изделия, генерирующего аэрозоль, в приемную полость;detecting the presence of an aerosol generating article in the receiving cavity by detecting a change in the intensity of the reflected radiation when the aerosol generating article is inserted into the receiving cavity;

обнаружения смещения изделия, генерирующего аэрозоль, в приемной полости путем обнаружения отклонения интенсивности отраженного излучения от предварительно определенного значения интенсивности отраженного излучения; илиdetecting displacement of the aerosol generating article in the receiving cavity by detecting a deviation of the intensity of the reflected radiation from a predetermined value of the intensity of the reflected radiation; or

распознавания конкретного типа изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в приемной полости, путем обнаружения предварительно определенного значения интенсивности отраженного излучения, соответствующего конкретному типу изделия.recognizing a specific type of aerosol-generating product placed in the receiving cavity by detecting a predetermined value of reflected radiation intensity corresponding to a specific type of product.

В данном документе термин «излучение» относится к электромагнитному излучению, в частности, к свету, предпочтительно к видимому свету в спектральном диапазоне от 400 нм до 700 нм и/или к инфракрасному (IR, ИК) свету в спектральном диапазоне от 700 нм до 1 мм, в частности, к ближнему инфракрасному (NIR) свету в спектральном диапазоне от 700 нм до 1,4 мкм, и/или ультрафиолетовому (UV) свету в спектральном диапазоне от 100 нм до 400 нм.As used herein, the term "radiation" refers to electromagnetic radiation, in particular light, preferably visible light in the spectral range from 400 nm to 700 nm and/or infrared (IR) light in the spectral range from 700 nm to 1 mm, in particular to near-infrared (NIR) light in the spectral range from 700 nm to 1.4 µm, and/or ultraviolet (UV) light in the spectral range from 100 nm to 400 nm.

Соответственно, источник излучения может быть выполнен с возможностью испускания излучения в спектральном диапазоне от 100 нм до 1400 нм, в частности, от 100 нм до 400 нм и/или от 400 нм до 700 нм и/или от 700 нм до 1400 нм. В частности, источник излучения может быть выполнен с возможностью испускания света в спектральном диапазоне от 100 нм до 1400 нм, в частности, видимого света в спектральном диапазоне от 400 нм до 700 нм; и/или инфракрасного (IR) света в спектральном диапазоне от 700 нм до 1 мм, в частности, ближнего инфракрасного (NIR) света в спектральном диапазоне от 700 нм до 1,4 мкм; и/или ультрафиолетового (UV) света в спектральном диапазоне от 100 нм до 400 нм. Accordingly, the radiation source can be configured to emit radiation in the spectral range from 100 nm to 1400 nm, in particular from 100 nm to 400 nm and/or from 400 nm to 700 nm and/or from 700 nm to 1400 nm. In particular, the radiation source may be configured to emit light in the spectral range from 100 nm to 1400 nm, in particular visible light in the spectral range from 400 nm to 700 nm; and/or infrared (IR) light in the spectral range from 700 nm to 1 mm, in particular near infrared (NIR) light in the spectral range from 700 nm to 1.4 μm; and/or ultraviolet (UV) light in the spectral range from 100 nm to 400 nm.

Соответственно, источник излучения может представлять собой источник света, в частности, источник видимого света или источник инфракрасного (IR) света, в частности источник ближнего инфракрасного (NIR) света или источник ультрафиолетового (UV) света.Accordingly, the radiation source may be a light source, in particular a visible light source or an infrared (IR) light source, in particular a near infrared (NIR) light source or an ultraviolet (UV) light source.

Источник излучения предпочтительно содержит светоизлучающий диод (LED). Светодиоды доступны по низким ценам и имеют небольшой, компактный общий размер, что является преимуществом для компактной конструкции детектора состояния. В зависимости от спектрального диапазона испускаемого излучения источник излучения может содержать белый, или зеленый, или красный, или инфракрасный светодиод, или их комбинации. В данном документе зеленый светодиод или красный светодиод обозначает светодиод, который испускает излучение в узком диапазоне длин волн, имеющий зеленый или красный цвет в качестве основного цвета. Такие светодиоды также могут быть названы монохромными светодиодами. Соответственно, источник излучения может содержать один или более монохромных источников излучения. Белый диод обозначает светодиод, который испускает излучение в широком диапазоне длин волн, охватывающем большую часть видимого спектрального диапазона от 400 нм до 700 нм или весь видимый спектральный диапазон от 400 нм до 700 нм. Белый светодиод может состоять из отдельных светодиодов, излучающих три основных цвета: «красный», «зеленый» и «синий», которые смешиваются, образуя белый свет. В качестве альтернативы, белый светодиод может содержать люминофорный материал для преобразования монохромного света от синего светодиода или УФ-светодиода в белый свет широкого спектра, подобно флуоресцентной лампе. The radiation source preferably comprises a light emitting diode (LED). LEDs are available at low prices and have a small, compact overall size, which is an advantage for a compact condition detector design. Depending on the spectral range of the emitted radiation, the radiation source may contain a white, or green, or red, or infrared LED, or combinations thereof. As used herein, green LED or red LED refers to an LED that emits radiation in a narrow wavelength range having green or red as its primary color. Such LEDs can also be called monochrome LEDs. Accordingly, the radiation source may comprise one or more monochrome radiation sources. A white diode indicates an LED that emits radiation over a wide range of wavelengths, covering most of the visible spectral range from 400 nm to 700 nm or the entire visible spectral range from 400 nm to 700 nm. A white LED can be made up of individual LEDs that emit three primary colors: “red,” “green,” and “blue,” which mix to form white light. Alternatively, a white LED may contain a phosphor material to convert monochrome light from a blue LED or UV LED into broad spectrum white light, similar to a fluorescent lamp.

Предпочтительно, детектор излучения содержит фотодиод. Как и светодиоды, фотодиоды также доступны по низким ценам и также имеют небольшой, компактный общий размер, что является преимуществом для компактной конструкции детектора состояния. Спектральную чувствительность детектора излучения предпочтительно выбирают таким образом, чтобы она соответствовала по меньшей мере части спектрального диапазона испускаемого излучения, т. е. спектру испускания источника излучения. Например, детектор излучения может содержать кремниевый (Si) фотодиод, характеризующийся спектральной чувствительностью в диапазоне от 190 нм до 1100 нм, или германиевый (Ge) фотодиод, характеризующийся спектральной чувствительностью в диапазоне от 400 нм до 1700 нм, или фотодиод из арсенида индия-галлия (InGaAs), характеризующийся спектральной чувствительностью в диапазоне от 800 нм до 2600 нм. Preferably, the radiation detector comprises a photodiode. Like LEDs, photodiodes are also available at low prices and also have a small, compact overall size, which is an advantage for a compact state detector design. The spectral sensitivity of the radiation detector is preferably selected so that it corresponds to at least part of the spectral range of the emitted radiation, ie the emission spectrum of the radiation source. For example, the radiation detector may comprise a silicon (Si) photodiode having a spectral sensitivity ranging from 190 nm to 1100 nm, or a germanium (Ge) photodiode having a spectral sensitivity ranging from 400 nm to 1700 nm, or an indium gallium arsenide photodiode. (InGaAs), characterized by spectral sensitivity in the range from 800 nm to 2600 nm.

Предпочтительно, источник излучения и детектор излучения расположены за пределами приемной полости. Это позволяет полностью изолировать источник излучения и датчик излучения от любых неблагоприятных условий в приемной камере, что является преимуществом. Кроме того, расположение за пределами приемной полости позволяет упростить конструкцию полости. В частности, нет необходимости в том, чтобы полость содержала какой-либо электрический вывод для присоединения источника излучения и датчика излучения. По этой причине полость может иметь сплошную внутреннюю поверхность. Это обеспечивает возможность экранирования и других частей устройства, генерирующего аэрозоль, например, электронных компонентов, от неблагоприятных воздействий, возникающих изнутри полости, что является преимуществом. Помимо этого, расположение за пределами приемной полости предотвращает повреждение датчика, например, вследствие механических воздействий во время очистки полости или во время вставки или извлечения изделия в приемную полость или из нее.Preferably, the radiation source and radiation detector are located outside the receiving cavity. This allows the radiation source and radiation sensor to be completely isolated from any adverse conditions in the receiving chamber, which is an advantage. In addition, the location outside the receiving cavity makes it possible to simplify the design of the cavity. In particular, the cavity does not need to contain any electrical terminal for connecting the radiation source and the radiation sensor. For this reason, the cavity may have a continuous internal surface. This allows other parts of the aerosol-generating device, such as electronic components, to be shielded from adverse effects originating from within the cavity, which is advantageous. In addition, the location outside the receiving cavity prevents damage to the sensor, for example due to mechanical stress during cleaning of the cavity or during insertion or removal of an article into or out of the receiving cavity.

Предпочтительно, источник излучения и детектор излучения не находятся в сообщении по текучей среде с внутренней частью приемной полости, что является преимуществом по тем же причинам, которые рассматривались выше. Preferably, the radiation source and radiation detector are not in fluid communication with the interior of the receiving cavity, which is advantageous for the same reasons discussed above.

Источник излучения и детектор излучения могут быть отделены от внутренней части приемной полости стеновым элементом. Стеновой элемент образует по меньшей мере часть приемной полости. В частности, стеновой элемент может образовывать часть стенки, определяющей приемную полость. The radiation source and radiation detector may be separated from the interior of the receiving cavity by a wall element. The wall element forms at least part of the receiving cavity. In particular, the wall element may form part of the wall defining the receiving cavity.

Для того чтобы излучение могло попадать в приемную полость и отражаться наружу к датчику излучения, стеновой элемент предпочтительно является оптически пропускающим по меньшей мере для части спектрального диапазона испускаемого и отраженного излучения.In order to allow radiation to enter the receiving cavity and be reflected outward to the radiation sensor, the wall element is preferably optically transmissive for at least part of the spectral range of the emitted and reflected radiation.

Для того чтобы достаточное количество мощности излучения могло достичь внутренней части приемной камеры и, соответственно, датчика излучения (отраженного излучения), стеновой элемент может иметь оптическое пропускание по меньшей мере 20 процентов, в частности, по меньшей мере 50 процентов, предпочтительно по меньшей мере 75 процентов, еще более предпочтительно по меньшей мере 80 процентов по меньшей мере для части спектрального диапазона испускаемого и отраженного излучения. Предпочтительно, часть спектрального диапазона испускаемого и отраженного излучения, для которой пропускание выше соответствующего одного из указанных пороговых значений, охватывает не менее 20%, в частности не менее 50% спектрального диапазона испускаемого и отраженного излучения.In order for a sufficient amount of radiation power to reach the interior of the receiving chamber and therefore the radiation sensor (reflected radiation), the wall element can have an optical transmittance of at least 20 percent, in particular at least 50 percent, preferably at least 75 percent, even more preferably at least 80 percent for at least part of the spectral range of emitted and reflected radiation. Preferably, the part of the spectral range of the emitted and reflected radiation, for which the transmittance is above the corresponding one of the specified threshold values, covers at least 20%, in particular at least 50% of the spectral range of the emitted and reflected radiation.

В целом, стеновой элемент может быть изготовлен из материала, который отличается от материала других частей стенки, определяющей приемную полость. В качестве альтернативы, стеновой элемент может быть изготовлен из материала, который является идентичным материалу других частей стенки, определяющей приемную полость.In general, the wall element may be made of a material that is different from the material of other parts of the wall defining the receiving cavity. Alternatively, the wall element may be made of a material that is identical to the material of other parts of the wall defining the receiving cavity.

Стеновой элемент может быть изготовлен из одного из следующих материалов: политетрафторэтилена (PTFE, также известного как Teflon®) и полиэфирэфиркетона (PEEK). Такие материалы обеспечивают достаточное пропускание. Например, для определенных длин волн PTFE может быть непрозрачным для видимого света, но пропускающим для других диапазонов длин волн.The wall element can be made from one of the following materials: polytetrafluoroethylene (PTFE, also known as Teflon®) and polyetheretherketone (PEEK). Such materials provide sufficient transmission. For example, at certain wavelengths, PTFE may be opaque to visible light, but transparent to other wavelength ranges.

Стеновой элемент может иметь толщину стенки в диапазоне от 0,1 миллиметра до 2 миллиметров, в частности от 0,15 миллиметра до 1 миллиметра, предпочтительно от 0,2 миллиметра до 0,5 миллиметра. Толщина стенки обозначает протяженность стенового элемента в поперечном направлении, в частности, перпендикулярно поверхности стенового элемента, которая определяет внутреннюю поверхность приемной полости.The wall element may have a wall thickness in the range from 0.1 millimeter to 2 millimeters, in particular from 0.15 millimeter to 1 millimeter, preferably from 0.2 millimeter to 0.5 millimeter. The wall thickness denotes the extent of the wall element in the transverse direction, in particular perpendicular to the surface of the wall element, which defines the internal surface of the receiving cavity.

Приемная полость может содержать отверстие для вставки, через которое в приемную полость может быть вставлено изделие, генерирующее аэрозоль. В настоящем документе направление, в котором вставляется изделие, генерирующее аэрозоль, обозначается как направление вставки. Предпочтительно, направление вставки соответствует направлению, в котором проходит длинная ось, в частности, центральная ось приемной полости. The receiving cavity may include an insertion opening through which an aerosol generating article may be inserted into the receiving cavity. Herein, the direction in which the aerosol generating article is inserted is referred to as the insertion direction. Preferably, the direction of insertion corresponds to the direction in which the long axis extends, in particular the central axis of the receiving cavity.

После вставки в приемную полость по меньшей мере часть изделия, генерирующего аэрозоль, еще может выступать наружу через отверстие для вставки. Выступающая наружу часть предпочтительно выполнена с возможностью взаимодействия с пользователем, в частности, с возможностью введения в полость рта пользователя. Следовательно, во время использования устройства отверстие для вставки может находиться близко к рту. Соответственно, в данном документе секции, расположенные рядом с отверстием для вставки или рядом со ртом пользователя при использовании устройства, обозначаются идущим перед ними словом «ближний». Секции, расположенные дальше, обозначаются идущим перед ними словом «дальний».After insertion into the receiving cavity, at least a portion of the aerosol generating article may still protrude outward through the insertion opening. The outwardly projecting part is preferably designed to interact with the user, in particular to be inserted into the user's oral cavity. Therefore, when using the device, the insertion hole may be close to the mouth. Accordingly, in this document, sections located near the insertion hole or near the user's mouth when using the device are indicated by the word "proximal" preceding them. Sections located further away are indicated by the word “distant” preceding them.

С учетом этих условных обозначений приемная полость может быть выполнена или расположена в ближней части устройства, генерирующего аэрозоль. Отверстие для вставки может быть выполнено или расположено на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, на ближнем конце приемной полости. Taking into account these symbols, the receiving cavity can be made or located in the proximal part of the aerosol-generating device. The insertion hole may be provided or located at the proximal end of the aerosol generating device, in particular at the proximal end of the receiving cavity.

Аналогичным образом приемная полость может быть образована в виде полости, в частности, в виде продолговатой полости, содержащей дальнюю концевую часть и ближнюю концевую часть. Если имеется, отверстие для вставки может быть расположено на ближнем конце приемной полости. На дальнем конце приемная полость может содержать дно, противоположное отверстию для вставки. Likewise, the receiving cavity may be formed as a cavity, in particular as an elongated cavity, comprising a distal end portion and a proximal end portion. If provided, the insertion hole may be located at the proximal end of the receiving cavity. At the distal end, the receiving cavity may include a bottom opposite the insertion opening.

Стеновой элемент предпочтительно расположен в дальней концевой части приемной полости. В частности, стеновой элемент может образовывать по меньшей мере часть дна приемной полости. В качестве альтернативы, стеновой элемент может образовывать по меньшей мере часть дальней концевой части боковой стенки приемной полости. The wall element is preferably located at the distal end portion of the receiving cavity. In particular, the wall element can form at least part of the bottom of the receiving cavity. Alternatively, the wall element may define at least a portion of the distal end portion of the side wall of the receiving cavity.

Соответственно, по меньшей мере часть детектора состояния, в частности источник излучения и датчик излучения, могут быть расположены вблизи или смежно с дальней концевой частью приемной полости. В частности, источник излучения и датчик излучения могут быть расположены вблизи или смежно с дном приемной полости. Аналогичным образом источник излучения и датчик излучения могут быть расположены вблизи или смежно с частью дальней концевой части боковой стенки приемной полости. Такое расположение особенно выгодно в конфигурации устройства, при которой поток воздуха через полость проходит через дальнюю концевую часть полости. В частности, это относится к случаям, когда поток воздуха входит в изделие, генерирующее аэрозоль, после его размещения в полости, в дальней концевой части полости. Например, когда детектор состояния используется для обнаружения затяжки, расположение детектора состояния вблизи или смежно с этими частями является полезным, поскольку эти части наиболее чувствительны к изменению плотности воздуха в приемной полости, происходящему во время затяжки, осуществляемой пользователем. Accordingly, at least a portion of the state detector, in particular the radiation source and the radiation sensor, may be located near or adjacent to the distal end portion of the receiving cavity. In particular, the radiation source and radiation sensor may be located near or adjacent to the bottom of the receiving cavity. Likewise, the radiation source and radiation sensor may be located near or adjacent to a portion of the distal end portion of the side wall of the receiving cavity. This arrangement is particularly advantageous in a device configuration in which the air flow through the cavity passes through the distal end portion of the cavity. In particular, this applies when a stream of air enters the aerosol generating article after it has been placed in a cavity, at the distal end of the cavity. For example, when a condition detector is used to detect a puff, locating the condition detector close to or adjacent to these parts is beneficial because these parts are most sensitive to changes in air density in the receiving cavity that occur during a user's puff.

В целом, по меньшей мере часть детектора состояния, в частности, источник излучения и датчик излучения, могут быть расположены вблизи или смежно со стеновым элементом. В частности, по меньшей мере часть детектора состояния, в частности, источник излучения и датчик излучения, могут быть расположены в стеновом элементе или по меньшей мере частично внутри него. Как описано выше, стеновой элемент может представлять собой часть боковой стенки или дно приемной полости. In general, at least a portion of the condition detector, in particular a radiation source and a radiation sensor, may be located near or adjacent to the wall element. In particular, at least part of the condition detector, in particular the radiation source and the radiation sensor, can be located in the wall element or at least partially inside it. As described above, the wall element may be part of the side wall or the bottom of the receiving cavity.

В данном документе термин «расположен на стеновом элементе», в частности, означает, что соответствующие компоненты расположены на поверхности стенового элемента, противоположной другой поверхности стенового элемента, которая образует по меньшей мере часть внутренней поверхности приемной полости. As used herein, the term “located on the wall element” specifically means that the respective components are located on a surface of the wall element opposite another surface of the wall element that defines at least a portion of the inner surface of the receiving cavity.

Расположение по меньшей мере частично в стеновом элементе может быть полезным для уменьшения эффектов поглощения и увеличения времени отклика детектора состояния. Кроме того, расположение по меньшей мере частично в стеновом элементе преимущественно обеспечивает компактную интеграцию по меньшей мере части детектора состояния, в частности, источника излучения и датчика излучения, в устройство, генерирующее аэрозоль. Например, по меньшей мере часть детектора состояния, например, источник излучения и датчик излучения, может быть интегрирована в стеновой элемент приемной полости. The location at least partially in the wall element may be useful to reduce absorption effects and increase the response time of the condition detector. In addition, the location at least partially in the wall element advantageously allows for compact integration of at least part of the state detector, in particular the radiation source and the radiation sensor, into the aerosol generating device. For example, at least a portion of a condition detector, such as a radiation source and a radiation sensor, may be integrated into a wall element of the receiving cavity.

Источник излучения и датчик излучения могут быть частью сенсорного блока. Сенсорный блок может содержать опорный корпус, к которому прикреплен источник излучения и датчик излучения и который служит для установки сенсорного блока в устройство. Например, устройство может включать в себя гнездовое углубление, которое расположено вблизи донной части приемной полости и которое выполнено с возможностью размещения сенсорного блока. Для надежного удержания сенсорного блока в гнездовом углублении опорный корпус может содержать один или более защелкивающихся соединительных элементов, которые входят в зацепление с соответствующими защелкивающимися соединительными элементами в гнездовом углублении при вставке сенсорного блока в гнездовое углубление.The radiation source and radiation sensor may be part of the sensor unit. The sensor unit may comprise a support body to which a radiation source and a radiation sensor are attached and which serves to install the sensor unit into the device. For example, the device may include a receptacle that is located near the bottom of the receiving cavity and that is configured to receive a sensor unit. To securely hold the sensor unit in the socket recess, the support body may include one or more snap connectors that engage corresponding snap connectors in the socket recess when the sensor unit is inserted into the socket recess.

В дополнение к источнику излучения и датчику излучения детектор состояния может дополнительно содержать электрическую схему для управления работой источника излучения и/или для преобразования выходного сигнала датчика излучения в сигнал, указывающий на присутствие по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости. Электрическая схема может содержать по меньшей мере одно из следующего: усилитель напряжения, управляемый током, для преобразования тока в напряжение, усилитель преобразования сигнала, преобразователь несимметричного сигнала в дифференциальный, аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер.In addition to the radiation source and radiation sensor, the condition detector may further comprise electrical circuitry for controlling operation of the radiation source and/or for converting the output of the radiation sensor into a signal indicating the presence of at least one particular condition in the receiving cavity. The electrical circuit may comprise at least one of the following: a current-controlled voltage amplifier for converting current to voltage, a signal conditioning amplifier, a single-ended signal to differential converter, an analog-to-digital converter, and a microcontroller.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать контроллер, функционально соединенный с детектором состояния. Контроллер может быть выполнен с возможностью определения присутствия по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости на основании выходного сигнала, подаваемого детектором состояния, в частности датчиком излучения, который указывает на присутствие по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости. The aerosol generating device may further comprise a controller operably coupled to the condition detector. The controller may be configured to determine the presence of at least one particular condition in the receiving cavity based on an output signal provided by a condition detector, in particular a radiation sensor, that indicates the presence of at least one particular condition in the receiving cavity.

Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью управления общей работой устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, процесса нагревания. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулировки управления процессом нагревания для поддержания температуры нагрева на определенном уровне, когда пользователь делает затяжку, на основании сигнала, указывающего на присутствие по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости, . Аналогичным образом, контроллер может быть выполнен с возможностью (предпочтительно автоматически) включения или инициирования процесса нагрева при обнаружении присутствия изделия, генерирующего аэрозоль в приемной полости, в частности, путем обнаружения изменения интенсивности отраженного излучения после вставке изделия, генерирующего аэрозоль в приемную полость. В качестве другого примера контроллер может быть выполнен с возможностью остановки или отключения нагрева при обнаружении смещения изделия, генерирующего аэрозоль, в приемной полости путем обнаружения отклонения интенсивности отраженного излучения от предварительно определенного значения интенсивности отраженного излучения. В качестве другого примера контроллер может быть выполнен с возможностью включения или отключения работы устройства при распознавании подходящего или неподходящего типа изделия, размещенного в приемной полости, в частности, путем обнаружения предварительно определенного значения интенсивности отраженного излучения, соответствующего конкретному типу изделия. The controller may be further configured to control the overall operation of the aerosol generating device, in particular the heating process. The controller may be configured to adjust control of the heating process to maintain the heating temperature at a certain level when the user takes a puff based on a signal indicating the presence of at least one particular condition in the receiving cavity. Likewise, the controller may be configured to (preferably automatically) turn on or initiate a heating process upon detecting the presence of an aerosol generating article in the receiving cavity, particularly by detecting a change in the intensity of reflected radiation upon insertion of the aerosol generating article into the receiving cavity. As another example, the controller may be configured to stop or turn off heating upon detecting displacement of the aerosol generating article in the receiving cavity by detecting a deviation of the reflected radiation intensity from a predetermined reflected radiation intensity value. As another example, the controller may be configured to enable or disable operation of the device upon recognition of a suitable or unsuitable type of article placed in the receiving cavity, particularly by detecting a predetermined value of reflected radiation intensity corresponding to a particular type of article.

Контроллер и по меньшей мере части детектора состояния могут быть интегральной частью общей электрической схемы устройства, генерирующего аэрозоль.The controller and at least portions of the condition detector may be an integral part of the overall electrical circuitry of the aerosol generating device.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания, предпочтительно батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство аккумулирования заряда другого вида, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке, и он может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточного количества энергии для одного или более сеансов потребления пользователем. Например, источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного устройства. The aerosol generating device may comprise a power source, preferably a battery such as a lithium iron phosphate battery. In an alternative embodiment, the power source may be another form of charge storage device, such as a capacitor. The power source may need to be recharged and may have a capacity that allows it to store enough energy for one or more consumption sessions by the user. For example, the power source may have a capacity sufficient to enable continuous generation of the aerosol for a period of approximately six minutes, or for a period that is a multiple of six minutes. In another example, the power supply may have sufficient capacity to permit a predetermined number of puffs or individual activations of the heating device.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с приемной полостью. Соответственно, система, генерирующая аэрозоль, может содержать путь для воздуха, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха в приемную полость и возможно далее через субстрат, образующий аэрозоль, внутри изделия и мундштука в рот пользователя. The aerosol generating device may include at least one air inlet in fluid communication with the receiving cavity. Accordingly, the aerosol generating system may comprise an air path extending from the at least one air inlet into the receiving cavity and optionally further through the aerosol generating substrate within the article and mouthpiece into the user's mouth.

Предпочтительно, впускное отверстие для воздуха выполнено в положении отверстия для вставки приемной полости, используемого для вставки изделия в полость. Когда изделие размещено в полости, воздух может быть втянут в приемную полость по краю отверстия для вставки и далее через проход для потока воздуха, образованный между внешней окружностью изделия, генерирующего аэрозоль, и по меньшей мере одной или более частями внутренней поверхности приемной полости. Preferably, the air inlet hole is provided in the position of the receiving cavity insertion hole used for inserting the article into the cavity. When the article is placed in the cavity, air may be drawn into the receiving cavity along the edge of the insertion opening and further through an air flow passage formed between the outer circumference of the aerosol generating article and at least one or more portions of the inner surface of the receiving cavity.

Приемная полость может содержать множество выступов, проходящих внутрь приемной полости. Предпочтительно, выступы указанного множества расположены на расстоянии друг от друга таким образом, что проход для потока воздуха образуется между соседними выступами, то есть интервалами (свободным пространством) между соседними выступами,The receiving cavity may include a plurality of projections extending into the receiving cavity. Preferably, the protrusions of said plurality are spaced apart from each other in such a way that a passage for air flow is formed between adjacent protrusions, that is, spaces (free space) between adjacent protrusions,

Кроме того, выступы указанного множества могут быть выполнены с возможностью контакта с по меньшей мере частью изделия, генерирующего аэрозоль, для удерживания изделия, генерирующего аэрозоль, в приемной полости.In addition, the projections of the plurality may be configured to contact at least a portion of the aerosol generating article to retain the aerosol generating article in the receiving cavity.

По меньшей мере один, в частности, каждый из множества выступов может содержать ребро, может быть выполнен в виде ребра или может представлять собой ребро. Предпочтительно, указанные одно или более ребер проходят в направлении длинной оси, в частности, центральной оси приемной полости. Предпочтительно, длинная ось приемной полости соответствует направлению вставки, по которому изделие, генерирующее аэрозоль, может быть вставлено в приемную полость. At least one, in particular each of the plurality of protrusions may contain a rib, may be designed as a rib, or may be a rib. Preferably, said one or more ribs extend in the direction of the long axis, in particular the central axis of the receiving cavity. Preferably, the long axis of the receiving cavity corresponds to the insertion direction in which the aerosol generating article can be inserted into the receiving cavity.

Ребра могут быть симметрично расположены вокруг длинной оси, в частности, центральной оси. В частности, ребра могут быть расположены на равном расстоянии вокруг длинной оси, в частности центральной оси. Любая из этих конфигураций является полезной для улучшенного управления потоком воздуха в устройстве. Как описано выше, термин «проходящий вдоль направления длинной оси, в частности, центральной оси» включает как прохождение параллельно центральной оси, так и прохождение в общем направлении центральной оси, которое может отклоняться от центральной оси (например, на от 2 до 5 градусов), но все еще лежать в соответствующей общей плоскости с центральной осью. Последнее относится, в частности, к по существу сужающейся, например, конической форме или форме усеченного конуса приемной полости, как дополнительно указано ниже. The ribs may be symmetrically arranged around a long axis, in particular a central axis. In particular, the ribs may be equally spaced around a long axis, in particular a central axis. Any of these configurations are useful for improved airflow control within the device. As described above, the term "extending along the direction of a long axis, particularly a central axis" includes both a passage parallel to the central axis and a passage in the general direction of the central axis, which may deviate from the central axis (for example, 2 to 5 degrees) , but still lie in the corresponding common plane with the central axis. The latter refers in particular to a substantially tapered, for example conical or frustoconical shape of the receiving cavity, as further specified below.

Одно или более ребер могут иметь по существу треугольную форму поперечного сечения. В альтернативном варианте осуществления одно или более ребер могут иметь по существу прямоугольную, по существу трапециевидную, по существу полуовальную форму или по существу полукруглую форму поперечного сечения.One or more ribs may have a substantially triangular cross-sectional shape. In an alternative embodiment, one or more ribs may have a substantially rectangular, substantially trapezoidal, substantially semi-oval, or substantially semi-circular cross-sectional shape.

Одно или более ребер могут содержать контактную поверхность, которая предпочтительно адаптирована к форме соответствующей части изделия, генерирующего аэрозоль, с которой контактная поверхность контактирует при вставке изделия в приемную полость.One or more ribs may comprise a contact surface that is preferably adapted to the shape of a corresponding portion of the aerosol generating article with which the contact surface contacts upon insertion of the article into the receiving cavity.

По меньшей мере один, в частности, каждый из множества выступов может быть скошенным или может содержать по меньшей мере один скос. Предпочтительно, соответствующие выступы могут быть скошены со стороны, обращенной к отверстию для вставки приемной полости, или могут содержать по меньшей мере один скос, обращенный к отверстию для вставки приемной полости. Это облегчает вставку изделия в приемную полость, что является преимуществом. Аналогичным образом соответствующие выступы могут быть скошены со стороны, обращенной от отверстия для вставки приемной полости, или могут содержать по меньшей мере один скос, обращенный от отверстия для вставки приемной полости. Это облегчает извлечение изделия из приемной полости, что является преимуществом. At least one, in particular each, of the plurality of projections may be beveled or may comprise at least one bevel. Preferably, the corresponding projections may be chamfered on the side facing the receiving cavity insertion hole, or may comprise at least one chamfer facing the receiving cavity insertion opening. This makes it easier to insert the product into the receiving cavity, which is an advantage. Likewise, the respective projections may be beveled on the side facing away from the receiving cavity insertion opening, or may comprise at least one bevel facing away from the receiving cavity insertion opening. This makes it easier to remove the product from the receiving cavity, which is an advantage.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более концевых ограничителей, расположенных в приемной полости, в частности, на дальнем конце приемной полости. Один или более концевых ограничителей предпочтительно выполнены с возможностью ограничения глубины вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в приемную полость. В частности, один или более концевых ограничителей могут быть выполнены с возможностью предотвращения примыкания изделия, генерирующего аэрозоль, к внутренней поверхности приемной полости на дальнем конце приемной полости, противоположном отверстию для вставки приемной полости на ближнем конце приемной полости. Таким образом, один или более концевых ограничителей обеспечивают свободное пространство в дальней части приемной полости, создавая возможность свободного течения воздуха между дальним концом приемной полости и дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие размещено в приемной полости, что является преимуществом. Объем свободного пространства или зазора в пределах дальней части приемной полости, расположенной вблизи нижней части полости, может преимущественно служить в качестве полости для обнаружения аэрозолей.The aerosol generating device may include one or more end stops located in the receiving cavity, particularly at a distal end of the receiving cavity. The one or more end stops are preferably configured to limit the depth of insertion of the aerosol generating article into the receiving cavity. In particular, the one or more end stops may be configured to prevent the aerosol generating article from abutting the inner surface of the receiving cavity at the distal end of the receiving cavity opposite the receiving cavity insertion hole at the proximal end of the receiving cavity. Thus, one or more end stops provide free space in the distal portion of the receiving cavity, allowing free flow of air between the distal end of the receiving cavity and the distal end of the aerosol generating article when the article is placed in the receiving cavity, which is advantageous. A volume of free space or clearance within the distal portion of the receiving cavity, located near the bottom of the cavity, may advantageously serve as an aerosol detection cavity.

Один или более концевых ограничителей могут содержать контактную поверхность, с которой может контактировать изделие, генерирующее аэрозоль, в частности, дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие размещено в приемной полости.The one or more end stops may include a contact surface with which the aerosol generating article, particularly a distal end of the aerosol generating article, can contact when the article is positioned in the receiving cavity.

Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать множество отдельных концевых ограничителей, например, три концевых ограничителя, которые расположены в приемной полости, в частности, на дальнем конце приемной полости. Preferably, the aerosol generating device may comprise a plurality of individual end stops, for example three end stops, which are located in the receiving cavity, particularly at a distal end of the receiving cavity.

Концевые ограничители указанного множества могут быть симметрично расположены вокруг длинной оси, в частности, центральной оси приемной полости. В частности, концевые ограничители указанного множества могут быть расположены на равном расстоянии вокруг длинной оси, в частности, центральной оси приемной полости. Как описано выше, это обеспечивает возможность свободного течения воздуха вокруг концевых ограничителей и изделия, размещенного в приемной полости.The end stops of said plurality may be symmetrically arranged around a long axis, in particular the central axis of the receiving cavity. In particular, the end stops of said plurality may be spaced equally around a long axis, in particular the central axis of the receiving cavity. As described above, this allows air to flow freely around the end stops and the product placed in the receiving cavity.

Электрический нагреватель устройства, генерирующего аэрозоль, может представлять собой индукционный нагреватель. Индукционный нагреватель может содержать индукционный источник, содержащий индуктор, который выполнен с возможностью генерирования переменного, в частности, высокочастотного электромагнитного поля в приемной полости. Указанное переменное, в частности, высокочастотное, электромагнитное поле может иметь частоту в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности, от 5 МГц до 15 МГц, предпочтительно, от 5 МГц до 10 МГц. После вставки изделия в приемную полость переменное электромагнитное поле используется для индукционного нагрева токоприемника, который находится в тепловом контакте или в тепловой близости с субстратом, образующим аэрозоль, подлежащим нагреванию. Индуктор может быть расположен таким образом, чтобы окружать по меньшей мере часть приемной полости или по меньшей мере часть внутренней поверхности приемной полости, соответственно. Например, индуктор может представлять собой катушку индуктивности, например, спиральную катушку, расположенную внутри боковой стенки приемной полости. Индуктор может быть расположен таким образом, чтобы окружать только дальнюю часть внутренней поверхности приемной полости. Аналогичным образом индуктор может быть расположен таким образом, чтобы окружать по меньшей мере среднюю осевую часть внутренней поверхности приемной полости, причем средняя осевая часть расположена между дальней частью и ближней частью внутренней поверхности приемной полости. The electrical heater of the aerosol generating device may be an induction heater. The induction heater may comprise an induction source containing an inductor, which is configured to generate an alternating, in particular high-frequency electromagnetic field in the receiving cavity. Said alternating, in particular high-frequency, electromagnetic field can have a frequency in the range from 500 kHz (kilohertz) to 30 MHz (megahertz), in particular from 5 MHz to 15 MHz, preferably from 5 MHz to 10 MHz. After inserting the product into the receiving cavity, an alternating electromagnetic field is used to inductively heat the susceptor, which is in thermal contact or thermal proximity with the aerosol-forming substrate to be heated. The inductor may be positioned to surround at least a portion of the receiving cavity or at least a portion of the inner surface of the receiving cavity, respectively. For example, the inductor may be an inductor, such as a helical coil, located within a side wall of the receiving cavity. The inductor may be positioned to surround only a distal portion of the inner surface of the receiving cavity. Likewise, the inductor may be positioned to surround at least a middle axial portion of the inner surface of the receiving cavity, with the middle axial portion located between the distal portion and the proximal portion of the inner surface of the receiving cavity.

В альтернативном варианте осуществления нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель, содержащий резистивный нагревательный элемент. Резистивный нагревательный элемент выполнен с возможностью нагреваться при протекании через него электрического тока за счет омического сопротивления или резистивной нагрузки резистивного нагревательного элемента. Например, резистивный нагревательный элемент может содержать по меньшей мере одно из следующего: резистивную нагревательную проволоку, резистивную нагревательную дорожку, резистивную нагревательную решетку или резистивную нагревательную сетку. При использовании устройства резистивный нагревательный элемент находится в тепловом контакте или в тепловой близости с субстратом, образующим аэрозоль, подлежащим нагреву.In an alternative embodiment, the heater may be a resistive heater comprising a resistive heating element. The resistive heating element is configured to heat up when electric current flows through it due to the ohmic resistance or resistive load of the resistive heating element. For example, a resistive heating element may comprise at least one of a resistive heating wire, a resistive heating trace, a resistive heating grid, or a resistive heating grid. When the device is used, the resistive heating element is in thermal contact or thermal proximity with the aerosol-forming substrate to be heated.

В целом, приемная полость может иметь любую подходящую форму. В частности, форма приемной полости может соответствовать форме изделия, генерирующего аэрозоль, которое размещают в ней. Предпочтительно, приемная полость может иметь по существу цилиндрическую форму или сужающуюся форму, например, по существу коническую форму или по существу форму усеченного конуса.In general, the receiving cavity can have any suitable shape. In particular, the shape of the receiving cavity may correspond to the shape of the aerosol generating article that is placed therein. Preferably, the receiving cavity may have a substantially cylindrical shape or a tapered shape, for example a substantially conical shape or a substantially truncated cone shape.

Аналогичным образом приемная полость может иметь любое подходящее поперечное сечение, если смотреть в плоскости, перпендикулярной длинной оси приемной полости или перпендикулярной направлению вставки изделия. В частности, поперечное сечение приемной полости может соответствовать форме изделия, генерирующего аэрозоль, которое размещают в ней. Предпочтительно, приемная полость имеет по существу круглое поперечное сечение. В альтернативном варианте осуществления приемная полость может иметь по существу эллиптическое поперечное сечение, по существу овальное поперечное сечение, по существу квадратное поперечное сечение, по существу прямоугольное поперечное сечение, по существу треугольное поперечное сечение или по существу многоугольное поперечное сечение. В настоящем документе вышеуказанные формы и поперечные сечения предпочтительно относятся к форме или поперечному сечению приемной полости без учета каких-либо выступов. Likewise, the receiving cavity may have any suitable cross-section when viewed in a plane perpendicular to the long axis of the receiving cavity or perpendicular to the direction of insertion of the article. In particular, the cross-section of the receiving cavity may correspond to the shape of the aerosol generating article that is placed therein. Preferably, the receiving cavity has a substantially circular cross-section. In an alternative embodiment, the receiving cavity may have a substantially elliptical cross-section, a substantially oval cross-section, a substantially square cross-section, a substantially rectangular cross-section, a substantially triangular cross-section, or a substantially polygonal cross-section. As used herein, the above shapes and cross-sections preferably refer to the shape or cross-section of the receiving cavity without regard to any projections.

Устройство может содержать модуль контроллера и модуль приемной полости. Это обеспечивает возможность модульной сборки устройства, генерирующего аэрозоль, что является преимуществом. Модуль контроллера предпочтительно содержит контроллер и источник питания. Модуль приемной полости может содержать по меньшей мере приемную полость, источник излучения и детектор излучения. Предпочтительно, модуль приемной полости может содержать по меньшей мере части электрического нагревателя. Например, если нагреватель является индукционным нагревателем. Модуль приемной полости может содержать индукционную катушку. Индукционная катушка может быть интегрирована в стенку, определяющую приемную полость. Например, индукционная катушка может быть интегрирована в стенку приемной полости, в частности, так, чтобы окружать по меньшей мере часть внутренней части приемной полости. Модуль приемной полости может быть образован в виде трубчатой муфты, которая может быть вставлена в модуль контроллера устройства, генерирующего аэрозоль. The device may comprise a controller module and a receiving cavity module. This allows for modular assembly of the aerosol generating device, which is advantageous. The controller module preferably includes a controller and a power supply. The receiving cavity module may comprise at least a receiving cavity, a radiation source and a radiation detector. Preferably, the receiving cavity module may include at least portions of an electrical heater. For example, if the heater is an induction heater. The receiving cavity module may include an induction coil. The induction coil may be integrated into the wall defining the receiving cavity. For example, the induction coil can be integrated into the wall of the receiving cavity, in particular so as to surround at least part of the interior of the receiving cavity. The receiving cavity module may be formed as a tubular coupling that may be inserted into the controller module of the aerosol generating device.

В альтернативном варианте осуществления по меньшей мере часть приемной полости может быть выполнена как единое целое с основным элементом устройства, генерирующего аэрозоль. За счет обеспечения по меньшей мере части приемной полости как части основного элемента количество частей, необходимых для получения устройства, генерирующего аэрозоль, может быть уменьшено.In an alternative embodiment, at least a portion of the receiving cavity may be integral with the main element of the aerosol generating device. By providing at least a portion of the receiving cavity as part of the main element, the number of parts required to form the aerosol generating device can be reduced.

Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению, описанное в данном документе. Система дополнительно содержит изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, нагреваемый указанным устройством, причем по меньшей мере часть изделия выполнена с возможностью размещения с возможностью извлечения или размещается с возможностью извлечения в приемной полости устройства.The present invention also relates to an aerosol generating system comprising an aerosol generating device according to the present invention described herein. The system further comprises an aerosol-generating article containing at least one aerosol-generating substrate heated by said device, wherein at least a portion of the article is removably disposed or removably positioned in a receiving cavity of the device.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходную часть, в частности, предназначенную для однократного использования. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой табачное изделие. В частности, изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, предпочтительно цилиндрическое стержнеобразное изделие, которое может напоминать обычные сигареты.The aerosol-generating article may be a consumable part, in particular intended for single use. The aerosol generating product may be a tobacco product. In particular, the product may be a rod-shaped product, preferably a cylindrical rod-shaped product, which may resemble conventional cigarettes.

Изделие может содержать один или более из следующих элементов: первый опорный элемент, элемент субстрата, второй опорный элемент, охлаждающий элемент и фильтрующий элемент. Предпочтительно, изделие, генерирующее аэрозоль, содержит по меньшей мере первый опорный элемент, второй опорный элемент и элемент субстрата, расположенный между первым опорным элементом и вторым опорным элементом. The article may comprise one or more of the following elements: a first support element, a substrate element, a second support element, a cooling element and a filter element. Preferably, the aerosol generating article includes at least a first support element, a second support element and a substrate element located between the first support element and the second support element.

Все вышеупомянутые элементы могут быть расположены последовательно вдоль длинной оси изделия в указанном выше порядке, при этом первый опорный элемент предпочтительно расположен на дальнем конце изделия, а фильтрующий элемент предпочтительно расположен на ближнем конце изделия. Каждый из вышеупомянутых элементов может быть по существу цилиндрическим. В частности, все элементы могут иметь одинаковую внешнюю форму поперечного сечения. В дополнение, указанные элементы могут быть окружены наружной оберткой таким образом, чтобы удерживать вместе указанные элементы и сохранять требуемую круглую форму сечения стержнеобразного изделия. Предпочтительно, обертка изготовлена из бумаги.All of the above elements may be arranged sequentially along the long axis of the article in the above order, with the first support element preferably located at the distal end of the article and the filter element preferably located at the proximal end of the article. Each of the above elements may be substantially cylindrical. In particular, all elements may have the same external cross-sectional shape. In addition, said elements may be surrounded by an outer wrap so as to hold said elements together and maintain the desired circular cross-sectional shape of the rod-shaped product. Preferably, the wrapper is made of paper.

В данном документе термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким субстратом, образующим аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые выделяются из субстрата при нагреве. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или вкусоароматические вещества. В частности, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные вкусоароматические вещества. Субстрат, образующий аэрозоль, также может представлять собой пастообразный материал, саше из пористого материала, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпной табак, смешанный с гелеобразующим средством или клейким средством, который может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, и который впоследствии спрессован или сформован в виде штранга. As used herein, the term “aerosol-forming substrate” refers to a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol when heated. The aerosol-forming substrate may be a solid or liquid aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may comprise tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate when heated. Alternatively or additionally, the aerosol-forming substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may further comprise an aerosol-forming agent. Examples of suitable aerosol-forming substances are glycerin and propylene glycol. The aerosol-forming substrate may also contain other additives and ingredients such as nicotine or flavoring agents. In particular, the aerosol-forming liquid substrate may contain water, solvents, ethanol, plant extracts, and natural or artificial flavoring agents. The aerosol-forming substrate may also be a paste-like material, a sachet of porous material containing the aerosol-forming substrate, or, for example, loose tobacco mixed with a gelling agent or adhesive, which may contain a conventional aerosol-forming agent such as glycerin , and which is subsequently pressed or molded into a rod.

Элемент субстрата предпочтительно содержит по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреванию. В случае, если система, генерирующая аэрозоль, основана на индукционном нагреве, элемент субстрата может дополнительно содержать токоприемник, который находится в тепловом контакте или в тепловой близости с субстратом, образующим аэрозоль. В данном документе термин «токоприемник» относится к элементу, содержащему материал, который способен индукционно нагреваться внутри переменного электромагнитного поля. Это может быть результатом по меньшей мере одного из следующего: потерь на гистерезис или вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника.The substrate element preferably contains at least one substrate that forms an aerosol to be heated. In the event that the aerosol generating system is based on induction heating, the substrate element may further comprise a current collector that is in thermal contact or thermal proximity with the aerosol generating substrate. As used herein, the term "susceptor" refers to an element containing a material that is capable of being inductively heated within an alternating electromagnetic field. This may result from at least one of the following: hysteresis losses or eddy currents induced in the pantograph, depending on the electrical and magnetic properties of the pantograph material.

По меньшей мере один из первого опорного элемента и второго опорного элемента может содержать центральный проход для воздуха. Предпочтительно, по меньшей мере один из первого опорного элемента и второго опорного элемента может содержать полую трубку из ацетилцеллюлозы. В альтернативном варианте осуществления первый опорный элемент может использоваться для того, чтобы покрывать и защищать торец дальнего конца элемента субстрата.At least one of the first support element and the second support element may include a central air passage. Preferably, at least one of the first support element and the second support element may comprise a hollow cellulose acetate tube. In an alternative embodiment, the first support member may be used to cover and protect the end of the distal end of the substrate member.

Элемент для охлаждения аэрозоля представляет собой элемент, имеющий большую площадь поверхности и низкое сопротивление затяжке, например, от 15 до 20 мм вод. ст. При использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, выделяющимися из элемента субстрата, втягивается через элемент для охлаждения аэрозоля перед переносом к ближнему концу изделия, генерирующего аэрозоль.The aerosol cooling element is an element having a large surface area and low draw resistance, for example 15 to 20 mmH2O. Art. In use, the aerosol generated by volatile compounds released from the substrate element is drawn through the aerosol cooling element before being transferred to the proximal end of the aerosol generating article.

Фильтрующий элемент предпочтительно служит в качестве мундштука или части мундштука вместе с элементом для охлаждения аэрозоля. В настоящем документе термин «мундштук» относится к части изделия, через которую аэрозоль выходит из изделия, генерирующего аэрозоль.The filter element preferably serves as a mouthpiece or part of a mouthpiece together with an element for cooling the aerosol. As used herein, the term "mouthpiece" refers to the portion of the article through which aerosol exits from the aerosol generating article.

Кроме того, изделие может содержать оптический маркер. Оптический маркер может быть использован для маркировки и идентификации конкретного типа изделия. Маркер может быть обнаружен детектором состояния устройства, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вставляется в полость устройства. In addition, the product may contain an optical marker. An optical marker can be used to mark and identify a specific type of product. The marker may be detected by a status detector of the aerosol generating device when the aerosol generating article is inserted into the cavity of the device.

Предпочтительно, оптический маркер представляет собой пассивный оптический маркер, содержащий светоотражающий материал, который отражает входящее излучение, испускаемое источником излучения в направлении датчика излучения. Например, оптический маркер может быть прикреплен к внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. Соответственно, конкретный тип такого изделия, при размещении в приемной полости, может быть распознан путем обнаружения предварительно определенного значения интенсивности отраженного излучения, соответствующего конкретному типу изделия.Preferably, the optical marker is a passive optical marker comprising a reflective material that reflects incoming radiation emitted by the radiation source towards the radiation sensor. For example, an optical marker may be attached to the outer surface of an aerosol-generating article. Accordingly, a specific type of such article, when placed in the receiving cavity, can be recognized by detecting a predetermined value of the reflected radiation intensity corresponding to the specific type of article.

Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению уже были описаны выше в отношении устройства, генерирующего аэрозоль, и применимы в равной степени.Additional features and advantages of the aerosol generating system and aerosol generating article of the present invention have already been described above with respect to the aerosol generating device and are equally applicable.

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

на Фиг. 1 схематически изображен в разрезе иллюстративный вариант осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению;in Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an exemplary embodiment of an aerosol generating device according to the present invention;

на Фиг. 2 схематически изображен модуль приемной полости устройства согласно Фиг. 1 в перспективе вместе с введенным в него изделием, генерирующим аэрозоль;in Fig. 2 schematically shows the receiving cavity module of the device according to FIG. 1 in perspective together with an aerosol-generating product inserted into it;

на Фиг. 3 схематически изображен в перспективе в поперечном разрезе модуль приемной полости и изделие, генерирующее аэрозоль, согласно Фиг. 2;in Fig. 3 is a schematic cross-sectional perspective view of the receiving cavity module and the aerosol generating product according to FIG. 2;

на Фиг. 4 схематически изображен модуль приемной полости устройства согласно Фиг. 2 без изделия, генерирующего аэрозоль;in Fig. 4 schematically shows the receiving cavity module of the device according to FIG. 2 without aerosol generating product;

на Фиг. 5 схематически изображена в поперечном разрезе приемная полость согласно Фиг. 4 без изделия, генерирующего аэрозоль;in Fig. 5 schematically shows in cross section the receiving cavity according to FIG. 4 without aerosol-generating product;

на Фиг. 6 схематически изображен вариант осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением в первом варианте применения обнаружения состояния; in Fig. 6 is a schematic diagram of an embodiment of an aerosol generating device according to the present invention in a first application of condition detection;

на Фиг. 7 схематически изображен вариант осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением во втором варианте применения обнаружения состояния; иin Fig. 7 is a schematic diagram of an embodiment of an aerosol generating device according to the present invention in a second application of condition detection; And

на Фиг. 8 схематически изображен вариант осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением в третьем варианте применения обнаружения состояния.in Fig. 8 is a schematic diagram of an embodiment of an aerosol generating device according to the present invention in a third application of condition detection.

На Фиг. 1 схематически изображен иллюстративный вариант осуществления устройства 200, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Устройство 200, генерирующее аэрозоль, имеет продолговатую форму и содержит модуль 210 контроллера и модуль 220 приемной полости. Модуль 220 полости содержит приемную полость 221 для размещения по меньшей мере части изделия 2, генерирующего аэрозоль. Модуль 220 приемной полости вставлен в углубление 230, образованное в ближней части 211 модуля 210 контроллера. В дальней части 212 модуль 210 контроллера содержит источник 250 питания и контроллер 260 для подачи питания и управления работой устройства 200. Совместно устройство 200, генерирующее аэрозоль, и изделие 2, генерирующее аэрозоль, образуют систему, генерирующую аэрозоль, согласно настоящему изобретению. In FIG. 1 schematically depicts an exemplary embodiment of an aerosol generating device 200 in accordance with the present invention. The aerosol generating device 200 is oblong in shape and includes a controller module 210 and a receiving cavity module 220. The cavity module 220 includes a receiving cavity 221 for housing at least a portion of the aerosol generating article 2. The receiving cavity module 220 is inserted into a recess 230 formed in the proximal portion 211 of the controller module 210. At the distal portion 212, the controller module 210 includes a power supply 250 and a controller 260 for supplying power and controlling the operation of the device 200. Together, the aerosol generating device 200 and the aerosol generating article 2 form an aerosol generating system according to the present invention.

В ближней части 211 модуля 210 контроллера, которая образует полость 230, устройство, генерирующее аэрозоль, содержит индуктор 240. В данном варианте осуществления индуктор 240 представляет собой катушку индуктивности, расположенную вокруг приемной полости 221. Индуктор 240 является частью индукционного нагревателя, который питается и управляется источником 250 питания и контроллером 260. При использовании устройства 200 индуктор 240 генерирует переменное электромагнитное поле в приемной полости 221 для индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии 2, когда последнее размещено в приемной полости 221. В качестве альтернативы индуктор 240 может быть частью модуля 220 приемной полости.In the proximal portion 211 of the controller module 210, which defines the cavity 230, the aerosol generating device includes an inductor 240. In this embodiment, the inductor 240 is an inductor located around the receiving cavity 221. The inductor 240 is part of an induction heater that is powered and controlled power supply 250 and controller 260. When used by device 200, inductor 240 generates an alternating electromagnetic field in receiving cavity 221 to inductively heat the aerosol-forming substrate contained in article 2 when the latter is placed in receiving cavity 221. Alternatively, inductor 240 may be part receiving cavity module 220.

На Фиг. 2, Фиг. 3 и Фиг. 4 показаны различные аспекты модуля 220 приемной полости с изделием 2, генерирующем аэрозоль, и без него. Как можно видеть, модуль 220 приемной полости представляет собой удлиненную муфту, содержащую отверстие 15 для вставки, через которое изделие 2, генерирующее аэрозоль, может быть по меньшей мере частично вставлено в приемную полость 221. Направление вставки изделия 2, генерирующего аэрозоль по существу проходит вдоль центральной оси 201 приемной полости 221. Приемная полость 221 изготовлена из PEEK (полиэфирэфиркетона). Приемная полость 221 имеет по существу цилиндрическую форму с по существу круглым поперечным сечением, имеющим диаметр приблизительно 15 миллиметров.In FIG. 2 , Fig. 3 and Fig. 4 shows various aspects of the receiving cavity module 220 with and without the aerosol generating article 2. As can be seen, the receiving cavity module 220 is an elongated sleeve containing an insertion hole 15 through which the aerosol generating article 2 can be at least partially inserted into the receiving cavity 221. The insertion direction of the aerosol generating article 2 is substantially along the central axis 201 of the receiving cavity 221. The receiving cavity 221 is made of PEEK (polyetheretherketone). The receiving cavity 221 has a substantially cylindrical shape with a substantially circular cross-section having a diameter of approximately 15 millimeters.

В соответствии с формой приемной полости 221, изделие 2, генерирующее аэрозоль, имеет форму по существу цилиндрического стержня. Как показано на Фиг. 1 и Фиг. 3, изделие 2 содержит пять элементов, расположенных последовательно вдоль длинной оси изделия 2: первый опорный элемент 25, элемент 24 субстрата, второй опорный элемент 23, содержащий центральный проход 26 для воздуха, охлаждающий элемент 22 и фильтрующий элемент 21. Первый опорный элемент 25 расположен на дальнем конце изделия 2, а фильтрующий элемент 21 расположен на ближнем конце изделия 2. Каждый из вышеупомянутых элементов 21, 22, 23, 24, 25 является по существу цилиндрическим, при этом все они имеют одинаковую внешнюю форму поперечного сечения. Кроме того, указанные элементы окружены наружной оберткой таким образом, чтобы удерживать вместе указанные элементы и сохранять требуемую круглую форму сечения изделия 2 в форме стержня. Предпочтительно, обертка изготовлена из бумаги. Первый опорный элемент 25 используется для того, чтобы покрывать и защищать дальний торец элемента 24 субстрата. Элемент 24 субстрата содержит по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреванию. Кроме того, элемент 24 субстрата дополнительно содержит токоприемник (не показан), который находится в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Таким образом, при активации индуктора 240 токоприемник нагревается за счет вихревых токов или потерь на гистерезис, которые вызваны электромагнитным полем, в зависимости от магнитных и электрических свойств материала токоприемника. Токоприемник нагревается до достижения температуры, достаточной для испарения субстрата, образующего аэрозоль. Выделяемый материал может быть захвачен потоком воздуха, проходящим через изделие 2 от первого опорного элемента 25 через элемент 24 субстрата, второй опорный элемент 23 и охлаждающий элемент 22 к фильтрующему элементу 21. По ходу этого пути испаренный материал охлаждается с образованием аэрозоля перед тем, как выйти через фильтрующий элемент 21 на ближнем конце изделия 2.According to the shape of the receiving cavity 221, the aerosol generating article 2 has the shape of a substantially cylindrical rod. As shown in FIG. 1 and Fig. 3, product 2 contains five elements arranged sequentially along the long axis of product 2: a first support element 25, a substrate element 24, a second support element 23 containing a central air passage 26, a cooling element 22 and a filter element 21. The first support element 25 is located at the distal end of the article 2, and the filter element 21 is located at the proximal end of the article 2. Each of the above elements 21, 22, 23, 24, 25 is substantially cylindrical, all having the same external cross-sectional shape. In addition, said elements are surrounded by an outer wrap so as to hold said elements together and maintain the desired circular cross-sectional shape of the rod-shaped article 2. Preferably, the wrapper is made of paper. The first support member 25 is used to cover and protect the distal end of the substrate member 24. Substrate element 24 contains at least one substrate that forms an aerosol to be heated. In addition, the substrate element 24 further includes a current collector (not shown) that is in thermal contact with the aerosol-forming substrate. Thus, when the inductor 240 is activated, the pantograph heats up due to eddy currents or hysteresis losses that are caused by the electromagnetic field, depending on the magnetic and electrical properties of the pantograph material. The current collector is heated until it reaches a temperature sufficient to evaporate the substrate, forming an aerosol. The released material may be entrained in the air flow passing through the article 2 from the first support element 25 through the substrate element 24, the second support element 23 and the cooling element 22 to the filter element 21. Along this path, the evaporated material is cooled to form an aerosol before being released through the filter element 21 at the proximal end of product 2.

На Фиг. 5 более подробно показан модуль 220 приемной полости и приемная полость 221, соответственно. Приемная полость 221 содержит внутреннюю поверхность 16, которая содержит множество первых и вторых выступов 10, 17. Как видно на Фиг. 1 и Фиг. 3, когда изделие 2 размещено в полости 221, первый опорный элемент 25 находится в контакте с первыми выступами 10, и второй опорный элемент 23 находится в контакте со вторыми выступами 17. В отличие от этого субстрат 24 никак не контактирует с внутренней поверхностью 16 нагревательной полости 221. Это приводит к общему снижению тепловых потерь, поскольку в этой части полости 221 отсутствует прямой перенос тепла от изделия 2, генерирующего аэрозоль, к внутренней поверхности 16, что является преимуществом. Кроме того, также снижаются нежелательные эффекты увлажнения изделия вследствие образования конденсата в полости 221. В данном варианте осуществления первые и вторые выступы 10, 17 выполнены в виде ребер, проходящих вдоль направления, параллельного центральной оси 201. Ребра расположены симметрично вокруг центральной оси 201 и расположены на равном расстоянии друг от друга. Расстояние между соседними ребрами находится в диапазоне от 1,3 до 1,5 миллиметра. Что касается прохождения по длине, каждое ребро является скошенным или содержит соответствующий скос на обоих концах, а именно, со стороны, обращенной к отверстию 15 для вставки, и с противоположной стороны, обращенной от отверстия 15 для вставки. Скосы облегчают вставку и извлечение изделия 2, генерирующего аэрозоль, в приемную полость 221 и из нее, что является преимуществом. Кроме того, каждое ребро имеет постоянную протяженность по высоте по всей длине. В данном варианте осуществления высота находится в диапазоне от 0,4 до 0,5 миллиметра при измерении в радиальном направлении к центральной оси 201.In FIG. 5 shows in more detail the receiving cavity module 220 and the receiving cavity 221, respectively. The receiving cavity 221 includes an inner surface 16 that includes a plurality of first and second projections 10, 17. As seen in FIG. 1 and Fig. 3, when the article 2 is placed in the cavity 221, the first support element 25 is in contact with the first projections 10, and the second support element 23 is in contact with the second projections 17. In contrast, the substrate 24 is not in any contact with the inner surface 16 of the heating cavity. 221. This results in an overall reduction in heat loss because in this portion of the cavity 221 there is no direct heat transfer from the aerosol generating article 2 to the inner surface 16, which is advantageous. In addition, undesirable effects of wetting the product due to the formation of condensation in the cavity 221 are also reduced. In this embodiment, the first and second projections 10, 17 are configured as ribs extending along a direction parallel to the central axis 201. The ribs are arranged symmetrically around the central axis 201 and are located at an equal distance from each other. The distance between adjacent ribs ranges from 1.3 to 1.5 millimeters. In terms of its length, each rib is beveled or has a corresponding bevel at both ends, namely, the side facing the insertion hole 15 and the opposite side facing away from the insertion hole 15. The bevels make it easier to insert and remove the aerosol generating article 2 into and out of the receiving cavity 221, which is advantageous. In addition, each rib has a constant height along its entire length. In this embodiment, the height is in the range of 0.4 to 0.5 millimeters when measured in the radial direction to the central axis 201.

Первые выступы 10 и вторые выступы 17 образуют линию, то есть каждый из первых выступов 10 выровнен с соответствующим одним из вторых выступов 17, если смотреть в направлении, параллельном центральной оси 201. За счет этого промежутки (свободное пространство) между соседними первыми выступами 10 и между соседними вторыми выступами 17 образуют многоканальный проход 12 для потока воздуха, который проходит от отверстия 15 для вставки на ближнем конце 4 приемной полости 221 до донной части приемной полости 221 на ее дальнем конце 5, что является преимуществом. The first projections 10 and the second projections 17 form a line, that is, each of the first projections 10 is aligned with a corresponding one of the second projections 17 when viewed in a direction parallel to the central axis 201. Due to this, the gaps (free space) between adjacent first projections 10 and between the adjacent second projections 17 form a multi-channel air flow passage 12, which extends from the insertion hole 15 at the proximal end 4 of the receiving cavity 221 to the bottom of the receiving cavity 221 at its distal end 5, which is advantageous.

Соответственно, при приложении отрицательного давления к фильтрующему элементу 21 генерирующего аэрозоль изделия 2, размещенного в приемной полости 221, например при осуществлении пользователем затяжки, воздух втягивается в приемную полость 221 по краю отверстия 15 для вставки и далее проходит по указанному многоканальному тракту 12 для потока воздуха в донну. часть на дальнем конце 5 приемной полости 221. Там поток воздуха попадает в изделие 2, генерирующее аэрозоль, через первый опорный элемент 25 и далее проходит через элемент 24 субстрата, второй опорный элемент 23, элемент 22 для охлаждения аэрозоля и фильтрующий элемент 21, где он окончательно выходит из изделия 2. В элементе 24 субстрата материал, испаренный из субстрата, образующего аэрозоль, увлекается в поток воздуха. После чего испаренный материал и воздух охлаждаются по мере прохождения через второй опорный элемент 23, элемент 22 для охлаждения аэрозоля и фильтрующий элемент 21, тем самым образуя аэрозоль.Accordingly, when negative pressure is applied to the filter element 21 of the aerosol generating article 2 located in the receiving cavity 221, for example, when the user takes a puff, air is drawn into the receiving cavity 221 along the edge of the insertion hole 15 and then passes through the specified multi-channel air flow path 12 to Donna. portion at the distal end 5 of the receiving cavity 221. There, the air flow enters the aerosol generating article 2 through the first support element 25 and then passes through the substrate element 24, the second support element 23, the aerosol cooling element 22 and the filter element 21, where it finally leaves the product 2. In the substrate element 24, the material evaporated from the aerosol-forming substrate is entrained into the air stream. Thereafter, the evaporated material and air are cooled as they pass through the second support element 23, the aerosol cooling element 22 and the filter element 21, thereby forming an aerosol.

Для обеспечения возможности надлежащего перенаправления потока воздуха в изделие 2, генерирующее аэрозоль, в донной части приемной полости 221 устройство 200, генерирующее аэрозоль, содержит три концевых ограничителя 14, которые расположены на дальнем конце 5 приемной полости 221. Концевые ограничители 14 выполнены с возможностью ограничения глубины вставки изделия 2 в приемную полость 221 и, таким образом, предотвращения примыкания изделия 2 к донной поверхности приемной полости 221. Это показано на Фиг. 1.To enable proper redirection of air flow into the aerosol generating article 2 at the bottom of the receiving cavity 221, the aerosol generating device 200 includes three end stops 14, which are located at the distal end 5 of the receiving cavity 221. The end stops 14 are configured to limit the depth inserting the article 2 into the receiving cavity 221 and thus preventing the article 2 from abutting the bottom surface of the receiving cavity 221. This is shown in FIG. 1.

Как упоминалось выше, обнаружение определенных условий и состояний в приемной полости является важным для различных целей и по различным причинам, в частности, для обеспечения надлежащего функционирования устройства. Например, важно точно определять затяжку, осуществляемую пользователем, для противодействия изменениям температуры нагрева, когда пользователь делает затяжку. В других случаях может потребоваться обнаружение присутствия или смещения изделия, генерирующего аэрозоль, в приемной полости для включения или отключения процесса нагрева. Аналогичным образом может потребоваться распознавание типа изделия для обеспечения использования только подходящих изделий с соответствующим устройством. As mentioned above, detection of certain conditions and conditions in the receiving cavity is important for various purposes and for various reasons, in particular to ensure proper functioning of the device. For example, it is important to accurately detect the user's puff to counteract changes in heating temperature as the user puffs. In other cases, it may be necessary to detect the presence or displacement of an aerosol-generating article in the receiving cavity to enable or disable the heating process. Likewise, product type recognition may be required to ensure that only suitable products are used with the appropriate device.

Для этих целей устройство 200, генерирующее аэрозоль, в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит детектор 70 состояния, который выполнен с возможностью обнаружения присутствия по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости. Для этого детектор 70 состояния содержит источник 71 излучения и датчик 72 излучения. Как видно на Фиг. 1 и Фиг. 5, источник 71 излучения расположен и выполнен с возможностью испускания излучения в приемную полость 221. Аналогичным образом, датчик излучения расположен и выполнен с возможностью обнаружения части испускаемого излучения, которая отражается от внутренней части приемной полости 211 и, таким образом, возможно указывает на присутствие по меньшей мере одного конкретного состояния. For these purposes, the aerosol generating device 200 in accordance with the present embodiment includes a condition detector 70 that is configured to detect the presence of at least one specific condition in the receiving cavity. For this purpose, the state detector 70 contains a radiation source 71 and a radiation sensor 72. As can be seen in FIG. 1 and Fig. 5, a radiation source 71 is located and configured to emit radiation into the receiving cavity 221. Likewise, a radiation sensor is located and configured to detect a portion of the emitted radiation that is reflected from the interior of the receiving cavity 211 and thus possibly indicates the presence of at least one specific condition.

В данном варианте осуществления детектор 70 состояния расположен в дальней концевой части полости 221, противоположной отверстию 15 для вставки. Как будет подробно описано ниже, это положение особенно подходит для обнаружения множества различных условий и состояний в приемной полости 221.In this embodiment, the state detector 70 is located at the distal end portion of the cavity 221 opposite the insertion hole 15. As will be described in detail below, this position is particularly suitable for detecting a variety of different conditions and conditions in the receiving cavity 221.

В данном варианте осуществления источник 71 излучения представляет собой светоизлучающий диод (LED), испускающий красный свет при приблизительно 670 нм ± 50 нм. In this embodiment, the radiation source 71 is a light-emitting diode (LED) emitting red light at approximately 670 nm ± 50 nm.

Датчик 72 излучения представляет собой фотодиод, имеющий спектральную чувствительность, которая соответствует спектральному диапазону света, испускаемого из источника излучения 71. Предпочтительно, фотодиод представляет собой Si (кремниевый) фотодиод. The radiation sensor 72 is a photodiode having a spectral sensitivity that matches the spectral range of light emitted from the radiation source 71. Preferably, the photodiode is a Si photodiode.

Как дополнительно видно на Фиг. 5, источник 71 излучения и датчик 72 излучения расположены смежно с стеновым элементом 18, который отделяет источник 71 излучения и датчик 72 излучения от внутренней части приемной полости 221. Стеновой элемент 18 образует часть дна приемной полости 221. Источник 71 излучения и датчик 72 излучения размещаются в углубление 19 в нижней стенке приемной полости со стороны, противоположной внутренней поверхности 16 полости 221. As further seen in FIG. 5, the radiation source 71 and the radiation sensor 72 are located adjacent to the wall element 18, which separates the radiation source 71 and the radiation sensor 72 from the interior of the receiving cavity 221. The wall element 18 forms part of the bottom of the receiving cavity 221. The radiation source 71 and the radiation sensor 72 are located into the recess 19 in the lower wall of the receiving cavity on the side opposite the inner surface 16 of the cavity 221.

Для того чтобы достаточное количество мощности излучения проходило от источника 71 излучения через стеновой элемент 18 во внутреннюю часть приемной камеры 211, а затем (отраженное излучение) обратно из внутренней части полости 221 через стеновой элемент 18 в направлении датчика 71 излучения, стеновой элемент 18 является оптически пропускающим по меньшей мере часть спектрального диапазона испускаемого и отраженного излучения. Например, стеновой элемент 18 может иметь оптическое пропускание по меньшей мере 20 процентов, в частности по меньшей мере 50 процентов, предпочтительно по меньшей мере 75 процентов, еще более предпочтительно по меньшей мере 80 процентов для по меньшей мере 20 процентов спектрального диапазона испускаемого и отраженного излучения. Для этого стеновой элемент 19 предпочтительно является достаточно тонким с толщиной стенки в диапазоне от 0,1 миллиметра до 2 миллиметра, в частности от 0,15 миллиметра до 1 миллиметра, предпочтительно от 0,2 миллиметра до 0,5 миллиметра. Например, для светоизлучающего диода (LED), излучающего красный свет с длиной волны приблизительно 670 нм ± 50 нм, как в данном варианте осуществления, стеновой элемент 18 может быть изготовлен из PEEK и может иметь толщину стенки 0,2 мм.In order for a sufficient amount of radiation power to pass from the radiation source 71 through the wall element 18 into the interior of the receiving chamber 211, and then (reflected radiation) back from the interior of the cavity 221 through the wall element 18 towards the radiation sensor 71, the wall element 18 is optically transmitting at least part of the spectral range of emitted and reflected radiation. For example, the wall element 18 may have an optical transmittance of at least 20 percent, in particular at least 50 percent, preferably at least 75 percent, even more preferably at least 80 percent for at least 20 percent of the spectral range of emitted and reflected radiation . For this purpose, the wall element 19 is preferably sufficiently thin with a wall thickness in the range from 0.1 millimeter to 2 millimeters, in particular from 0.15 millimeters to 1 millimeter, preferably from 0.2 millimeters to 0.5 millimeters. For example, for a light-emitting diode (LED) emitting red light with a wavelength of approximately 670 nm ± 50 nm as in this embodiment, the wall element 18 may be made of PEEK and may have a wall thickness of 0.2 mm.

В целом, стеновой элемент 18 может быть изготовлен из материала, который отличается от материала других частей стенки, определяющей приемную полость. В качестве альтернативы, стеновой элемент 18 может быть изготовлен из материала, который является идентичным материалу других частей стенки, определяющей приемную полость. In general, wall element 18 may be made of a material that is different from the material of other portions of the wall defining the receiving cavity. Alternatively, the wall element 18 may be made of a material that is identical to the material of the other portions of the wall defining the receiving cavity.

Как также видно на Фиг. 1 и Фиг. 5, источник 71 излучения и датчик 72 излучения являются частью сенсорного блока 73. Сенсорный блок 73 содержит опорный корпус 74, к которому прикреплен источник 71 излучения и датчик 72 излучения и который служит для установки сенсорного блока 73 на модуле 220 приемной полости. Как показано на Фиг. 5, модуль 220 приемной полости содержит гнездовое 11 углубление, которое расположено в донной части модуля 220 приемной полости и которое выполнено с возможностью размещения в нем сенсорного блока 73. Для надежного удержания сенсорного блока 73 в гнездовом углублении 11 опорный корпус 74 может содержать одно или более защелкивающихся соединительных элементов, которые входят в зацепление с соответствующими защелкивающимися соединительными элементами в гнездовом углублении 11 при вставке сенсорного блока 73 в гнездовое углубление 11.As can also be seen in FIG. 1 and Fig. 5, the radiation source 71 and the radiation sensor 72 are part of the sensor unit 73. The sensor unit 73 includes a support housing 74, to which the radiation source 71 and the radiation sensor 72 are attached and which serves to install the sensor unit 73 on the receiving cavity module 220. As shown in FIG. 5, the receiving cavity module 220 includes a recess 11 that is located at the bottom of the receiving cavity module 220 and is configured to receive a sensor block 73. To securely hold the sensor block 73 in the recess 11, the support body 74 may include one or more snap connectors that engage corresponding snap connectors in the receptacle 11 when the sensor unit 73 is inserted into the recess 11.

Сенсорный блок 70 дополнительно содержит электрические соединительные элементы для функционального соединения источника 71 излучения и датчика 72 излучения с электрической схемой (не показана) детектора 70 состояния. Электрическая схема выполнена с возможностью управления работой источника 71 излучения и преобразования выходного сигнала датчика 72 излучения в сигнал, указывающий на присутствие по меньшей мере одного конкретного состояния в приемной полости 221. Электрическая схема детектора 70 состояния может быть интегральной частью контроллера 260. На основании выходного сигнала, подаваемого детектором 70 состояния, контроллер 260 может предпринимать различные действия, чтобы повлиять на работу устройства. Теперь это будет объяснено в отношении Фиг. 6, Фиг. 7 и Фиг. 8, на которых показаны различные варианты применения детектора состояния в соответствии с настоящим изобретением.The sensor unit 70 further includes electrical connecting elements for functionally connecting the radiation source 71 and the radiation sensor 72 to the electrical circuitry (not shown) of the condition detector 70. The electrical circuitry is configured to control the operation of the radiation source 71 and to convert the output of the radiation sensor 72 into a signal indicating the presence of at least one specific condition in the receiving cavity 221. The electrical circuitry of the condition detector 70 may be an integral part of the controller 260. Based on the output signal supplied by the status detector 70, the controller 260 may take various actions to affect the operation of the device. This will now be explained in relation to FIG. 6, Fig. 7 and Fig. 8, which illustrate various applications of a condition detector in accordance with the present invention.

На Фиг. 6 схематически изображено первый вариант применения детектора 70 состояния, служащего в качестве детектора затяжки. В нижней части Фиг. 6 показана система, генерирующая аэрозоль, в состоянии, когда пользователь делает затяжку. В противоположность этому, в верхней части Фиг. 6 изображена система, генерирующая аэрозоль, в состоянии между двумя затяжками, то есть когда пользователь не делает затяжку. Как описано выше, когда пользователь делает затяжку, воздух пропускается через приемную полость 221. Поток воздуха вызывает изменение плотности воздуха в приемной полости 221. Это, в частности, относится к объему зазора между дном приемной полости 221 и дальним концом изделия 2, генерирующего аэрозоль, который образован между концевыми ограничителями 14 (см. Фиг. 1 и Фиг. 5). Изменение плотности воздуха происходит в основном за счет аэрозоля бокового потока, который заполняет объем зазора между затяжками и который выходит из объема зазора, когда пользователь делает затяжку. Соответственно, объем зазора вблизи дна приемной полости 221 служит в качестве полости для обнаружения аэрозоля. Изменение плотности воздуха приводит к изменению свойств оптического пропускания и поглощения объема зазора. Это, в свою очередь, приводит к изменению интенсивности излучения, испускаемого из источника 71 излучения, а затем отражаемого от внутренней части приемной полости 221 в направлении датчика 72 излучения, где оно обнаруживается. Таким образом, изменение интенсивности отраженного света является индикатором затяжки, выполняемой пользователем. На основании соответствующего выходного сигнала, подаваемого детектором 70 состояния, указывающего на возникновение затяжки, выполняемой пользователем, процесс нагревания может быть отрегулирован, например, для противодействия изменениям температуры нагрева, которые обусловлены эффектами охлаждения потока воздуха, проходящего через устройство во время затяжки пользователя.In FIG. 6 is a schematic diagram of a first application of a status detector 70 serving as a puff detector. At the bottom of Fig. 6 shows the aerosol generating system in a state where the user takes a puff. In contrast, at the top of FIG. 6 shows the aerosol generating system in a state between two puffs, that is, when the user is not taking a puff. As described above, when the user takes a puff, air is forced through the receiving cavity 221. The air flow causes a change in the density of the air in the receiving cavity 221. This particularly relates to the amount of space between the bottom of the receiving cavity 221 and the distal end of the aerosol generating article 2, which is formed between the end stops 14 (see Fig. 1 and Fig. 5). The change in air density occurs primarily due to the lateral flow aerosol that fills the gap volume between the puffs and which exits the gap volume when the user takes a puff. Accordingly, the gap volume near the bottom of the receiving cavity 221 serves as an aerosol detection cavity. A change in air density leads to a change in the optical transmission and absorption properties of the gap volume. This in turn causes a change in the intensity of the radiation emitted from the radiation source 71 and then reflected from the interior of the receiving cavity 221 towards the radiation sensor 72 where it is detected. Thus, the change in the intensity of the reflected light is an indicator of the tightening performed by the user. Based on the corresponding output signal provided by the status detector 70 indicating the occurrence of a user's puff, the heating process may be adjusted, for example, to counteract changes in the heating temperature that are caused by the cooling effects of the air flow passing through the device during the user's puff.

На Фиг. 7 схематически изображен второй вариант применения детектора 70 состояния, служащего для обнаружения вставки или отсутствия или присутствия изделия 2, генерирующего аэрозоль, в приемной полости 221. В верхней части Фиг. 7 изображена приемная полость 221 перед вставкой изделия, генерирующего аэрозоль, а в нижней части Фиг. 7 изображена приемная полость 221 после вставки изделия. Как указано стрелками, вставка изделия приводит к тому, что излучение, испускаемое источником 71 излучения в полость 221, отражается иначе, чем когда изделие не вставлено в полость 221. Соответственно, интенсивность отраженного света, который выявляется датчиком 72 излучения, изменяется, когда изделие 2 вставлено в полость 2. Таким образом, изменение интенсивности отраженного света указывает на вставку или отсутствие или присутствие изделия 2, генерирующего аэрозоль, в приемной полости 2. На основании соответствующего выходного сигнала, подаваемого детектором 70 состояния, указывающего на вставку или отсутствие или присутствие изделия 2 в полости 221, процесс нагрева может быть включен или отключен. Предпочтительно, устройство выполнено таким образом, чтобы автоматически инициировать процесс нагревания при обнаружении вставки или присутствия изделия 2 в полости 221 детектором 70 состояния.In FIG. 7 schematically illustrates a second embodiment of a state detector 70 for detecting the insertion or absence or presence of an aerosol generating article 2 in the receiving cavity 221. At the top of FIG. 7 shows the receiving cavity 221 before insertion of the aerosol generating article, and at the bottom of FIG. 7 shows the receiving cavity 221 after insertion of the product. As indicated by the arrows, insertion of the article causes the radiation emitted by the radiation source 71 into the cavity 221 to be reflected differently than when the article is not inserted into the cavity 221. Accordingly, the intensity of the reflected light that is detected by the radiation sensor 72 changes when the article 2 inserted into the cavity 2. Thus, a change in the intensity of the reflected light indicates the insertion or absence or presence of the aerosol generating article 2 in the receiving cavity 2. Based on the corresponding output signal supplied by the state detector 70 indicating the insertion or absence or presence of the article 2 in cavity 221, the heating process can be turned on or off. Preferably, the device is configured to automatically initiate the heating process when the insertion or presence of the article 2 in the cavity 221 is detected by the state detector 70.

На Фиг. 8 схематически изображен третий вариант применения детектора 70 состояния, служащего для обнаружения смещения изделия 2, генерирующего аэрозоль, из предварительно определенного или желаемого положения в приемной полости 221. Смещение изделия 2 может быть обусловлено неправильным размещением изделия 2 при вставке в приемную полость 221 или могло возникнуть во время использования устройства в результате какого-либо механического воздействия. В верхней части Фиг. 8 изображено правильное расположение изделия 2 в предварительно определенном или желаемом положении в приемной полости 221, а в нижней части Фиг. 8 изображено изделие, смещенное из предварительно определенного или желаемого положения (см. пунктирную линию). Как и в других вариантах применения, изображенных на Фиг. 6 и Фиг. 7, смещение изделия 2 вызывает отклонение интенсивности отраженного излучения от предварительно определенного значения интенсивности, которое обнаруживается с помощью датчика 72 излучения. Предварительно определенное значение интенсивности соответствует предварительно заданному или желаемому положению. Таким образом, отклонение интенсивности отраженного излучения указывает на смещение изделия 2. На основании соответствующего выходного сигнала, подаваемого детектором 70 состояния, указывающего на смещение изделия 2 в полости 221, процесс нагрева может быть, например, отключен.In FIG. 8 schematically depicts a third embodiment of a condition detector 70 for detecting displacement of the aerosol generating article 2 from a predetermined or desired position in the receiving cavity 221. Displacement of the article 2 may or may not be due to improper placement of the article 2 when inserted into the receiving cavity 221 during use of the device as a result of any mechanical impact. At the top of Fig. 8 shows the correct positioning of the article 2 in a predetermined or desired position in the receiving cavity 221, and in the lower part of FIG. 8 shows the product displaced from a predetermined or desired position (see dotted line). As with other applications depicted in FIG. 6 and Fig. 7, the displacement of the article 2 causes the intensity of the reflected radiation to deviate from a predetermined intensity value, which is detected by the radiation sensor 72. A predetermined intensity value corresponds to a preset or desired position. Thus, the deviation of the intensity of the reflected radiation indicates displacement of the article 2. Based on the corresponding output signal supplied by the state detector 70 indicating displacement of the article 2 in the cavity 221, the heating process can be turned off, for example.

Claims

1. An electrically heated aerosol generating device for heating an aerosol-forming substrate configured to generate a respirable aerosol when heated, the device comprising:

a receiving cavity for retrievably receiving at least a portion of an aerosol-generating article containing an aerosol-generating substrate;

an electric heater for heating the aerosol-forming substrate when placing the product in the receiving cavity;

a state detector for detecting the presence of at least one particular state in the receiving cavity, wherein the state detector comprises a radiation source disposed to emit radiation into the receiving cavity, and a radiation sensor disposed to detect a portion of the emitted radiation reflected from an interior portion of the receiving cavity and indicating the presence of at least one specific condition; wherein the radiation source and the radiation sensor are located outside the receiving cavity such that the radiation source and the radiation sensor are not in fluid communication with the interior of the receiving cavity, and at least a portion of the state detector is located near or adjacent to the distal end portion of the cavity .

2. The aerosol generating device of claim 1, wherein the condition detector is configured to do at least one of the following:

detecting the user's puff by detecting a change in the intensity of the reflected radiation due to a change in air density in the receiving cavity that occurs during the user's puff;

detecting the presence of an aerosol-generating article in the receiving cavity by detecting a change in the intensity of the reflected radiation after inserting the aerosol-generating article into the receiving cavity;

detecting displacement of the aerosol-generating article in the receiving cavity by detecting a deviation of the intensity of the reflected radiation from a predetermined value of the intensity of the reflected radiation;

recognizing a specific type of aerosol-generating product placed in the receiving cavity by identifying a predetermined value of the reflected radiation intensity corresponding to a specific type of product.

3. An aerosol generating device according to any of the previous claims, wherein the radiation source is configured to emit radiation having a spectral range from 400 to 1300 nm, in particular from 400 to 700 nm or from 700 to 1300 nm.

4. The aerosol generating device according to any one of the preceding claims, wherein the radiation source and the radiation detector are separated from the interior of the receiving cavity by a wall element that forms part of the wall defining the receiving cavity, wherein the wall element is optically transmissive at least for part of the spectral range of emitted and reflected radiation.

5. The aerosol generating device according to claim 4, wherein the wall element has an optical transmittance of at least 20%, in particular at least 50% for at least part of the spectral range of the emitted and reflected radiation.

6. An aerosol generating device according to any one of claims. 4 or 5, in which the wall element is made of polytetrafluoroethylene or polyetheretherketone.

7. An aerosol generating device according to any one of claims. 4-6, in which the wall element has a wall thickness in the range from 0.1 to 2 mm.

8. An aerosol generating device according to any of the preceding claims, wherein the radiation source comprises a light emitting diode.

9. An aerosol generating device according to any of the previous paragraphs, in which the radiation sensor contains a photodiode.

10. An aerosol generating device according to any of the previous paragraphs, comprising a controller module and a receiving cavity module, wherein the receiving cavity module contains a receiving cavity, a radiation source and a radiation sensor.

11. An aerosol-generating system comprising an aerosol-generating device according to any of the previous paragraphs and an aerosol-generating product removably positioned or removably located in the receiving cavity of the device.

12. The aerosol generating system according to claim 11, wherein the product contains an optical marker.