RU2819588C2 - Aerosol-generating device, aerosol-generating system and method of controlling aerosol-generating device - Google Patents
Aerosol-generating device, aerosol-generating system and method of controlling aerosol-generating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819588C2 RU2819588C2 RU2022102583A RU2022102583A RU2819588C2 RU 2819588 C2 RU2819588 C2 RU 2819588C2 RU 2022102583 A RU2022102583 A RU 2022102583A RU 2022102583 A RU2022102583 A RU 2022102583A RU 2819588 C2 RU2819588 C2 RU 2819588C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol
- inductor
- aerosol generating
- width modulated
- pulse
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 181
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 163
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 102
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 69
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims description 258
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 abstract description 19
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 58
- 239000003570 air Substances 0.000 description 56
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 37
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 35
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 5
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 5
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 5
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 5
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 5
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 5
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 4
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N (+)-Neomenthol Chemical compound CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@@H]1O NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N DL-menthol Natural products CC(C)C1CCC(C)CC1O NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- ZDJFDFNNEAPGOP-UHFFFAOYSA-N dimethyl tetradecanedioate Chemical compound COC(=O)CCCCCCCCCCCCC(=O)OC ZDJFDFNNEAPGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940041616 menthol Drugs 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- IZMOTZDBVPMOFE-UHFFFAOYSA-N dimethyl dodecanedioate Chemical compound COC(=O)CCCCCCCCCCC(=O)OC IZMOTZDBVPMOFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002907 paramagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль устройству, имеющему индукционную нагревательную систему, способу управления генерирующим аэрозоль устройством, имеющим индукционную нагревательную систему, и генерирующей аэрозоль системе, содержащей генерирующее аэрозоль устройство, имеющее индукционную нагревательную систему.The present invention relates to an aerosol generating device having an induction heating system, a method for controlling an aerosol generating device having an induction heating system, and an aerosol generating system comprising an aerosol generating device having an induction heating system.
В уровне техники предложен ряд электрических генерирующих аэрозоль систем (см. например, WO 2018073376 A1, A24F 47/00, 26.04.2018), в которых генерирующее аэрозоль устройство, имеющее электрический нагреватель, используется для нагрева образующего аэрозоль субстрата, такого как табачная заглушка. Одной из задач таких генерирующих аэрозоль систем является снижение количества известных вредных компонентов дыма, образующихся в результате горения и пиролитического разложения табака в обычных сигаретах. Обычно генерирующий аэрозоль субстрат обеспечен как часть генерирующего аэрозоль изделия, которая вставлена в полость в генерирующем аэрозоль устройстве. В некоторых известных системах, для нагрева образующего аэрозоль субстрата до температуры, при которой он способен выделять летучие компоненты, которые могут образовывать аэрозоль, резистивный нагревательный элемент, такой как нагревательное лезвие, вставляется внутрь или по окружности образующего аэрозоль субстрата при размещении изделия в генерирующем аэрозоль устройстве. В других генерирующих аэрозоль системах, вместо резистивного нагревательного элемента используется индукционный нагреватель. Индукционный нагреватель обычно содержит катушку индуктивности, образующую часть генерирующего аэрозоль устройства, и токоприемник, расположенный таким образом, что он находится в тепловой близости к образующему аэрозоль субстрату. Индуктор генерирует переменное магнитное поле для создания вихревых токов и потерь на гистерезис в токоприемнике, вызывая нагрев токоприемника и таким образом нагревая образующий аэрозоль субстрат. Индукционный нагрев обеспечивает возможность генерирования аэрозоля без воздействия нагревателя на генерирующее аэрозоль изделие. Это обеспечивает возможность повышения легкости очистки нагревателя.A number of electrical aerosol generating systems have been proposed in the prior art (see for example WO 2018073376 A1, A24F 47/00, 26.04.2018) in which an aerosol generating device having an electrical heater is used to heat an aerosol-forming substrate such as a tobacco plug. One of the objectives of such aerosol-generating systems is to reduce the amount of known harmful smoke components resulting from the combustion and pyrolytic decomposition of tobacco in conventional cigarettes. Typically, the aerosol generating substrate is provided as part of the aerosol generating article that is inserted into a cavity in the aerosol generating device. In some known systems, to heat the aerosol-forming substrate to a temperature at which it is capable of releasing volatile components that can form an aerosol, a resistive heating element, such as a heating blade, is inserted into or around the circumference of the aerosol-forming substrate when the article is placed in the aerosol-generating device. . Other aerosol generating systems use an induction heater instead of a resistive heating element. The induction heater typically includes an inductor forming part of the aerosol-generating device, and a current collector positioned such that it is in thermal proximity to the aerosol-generating substrate. The inductor generates an alternating magnetic field to create eddy currents and hysteresis losses in the pantograph, causing the pantograph to heat up and thereby heating the aerosol-forming substrate. Induction heating provides the ability to generate an aerosol without the heater affecting the aerosol-generating product. This makes it possible to increase the ease of cleaning of the heater.
Некоторые известные генерирующие аэрозоль устройства содержат более чем одну катушку индуктивности, причем каждая катушка индуктивности выполнена с возможностью нагрева отличной от других части токоприемника. Такие генерирующие аэрозоль устройства могут использоваться для нагрева разных частей генерирующего аэрозоль изделия в разные моменты времени или до разных температур. Однако в случае таких генерирующих аэрозоль устройств может быть затруднительным нагрев одной части генерирующего аэрозоль изделия без одновременного непрямого одновременного нагрева также и смежной части генерирующего аэрозоль изделия.Some known aerosol generating devices contain more than one inductor, each inductor being configured to heat a different portion of the current collector. Such aerosol generating devices can be used to heat different parts of the aerosol generating article at different times or to different temperatures. However, with such aerosol-generating devices, it may be difficult to heat one portion of the aerosol-generating article without also indirectly simultaneously heating an adjacent portion of the aerosol-generating article.
Было бы желательно создать такое генерирующее аэрозоль устройство, которое в котором были бы смягчены или устранены указанные проблемы с известными системами.It would be desirable to provide an aerosol generating device that mitigates or eliminates these problems with prior art systems.
Согласно настоящему изобретению, предложено генерирующее аэрозоль устройство, содержащее: индукционную нагревательную систему, выполненную с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата и содержащую токоприемную систему, которая выполнена с возможностью нагрева под действием проникающего переменного магнитного поля для нагрева образующего аэрозоль субстрата, по меньшей мере первую катушку индуктивности и по меньшей мере вторую катушку индуктивности, и контролер, причем контроллер выполнен с возможностью возбуждения первой катушки индуктивности с помощью первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией для генерирования первого переменного магнитного поля для нагрева первой части токоприемной системы, контроллер выполнен с возможностью возбуждения второй катушки индуктивности с помощью второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией для генерирования второго переменного магнитного поля для нагрева второй части токоприемной системы, и контроллер выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией и второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией с комплементарными скважностями.According to the present invention, there is provided an aerosol generating device comprising: an induction heating system configured to heat an aerosol-forming substrate and comprising a current collecting system that is configured to be heated by a penetrating alternating magnetic field to heat the aerosol-forming substrate, at least a first inductor and at least a second inductor and a controller, wherein the controller is configured to drive the first inductor with a first pulse-width modulated alternating signal to generate a first alternating magnetic field for heating the first portion of the current collector system, the controller is configured to drive the second coil inductance using a second pulse-width modulated alternating signal to generate a second alternating magnetic field for heating the second portion of the susceptor system, and the controller is configured to supply the first pulse-width modulated alternating signal and the second pulse-width modulated alternating signal with complementary duty cycles. .
В контексте данного документа термин «скважность» относится к отношению промежутка времени, в течение которого сигнал подается, к промежутку времени, в течение которого сигнал не подается. Скважность указана в процентах. Скважность 60%, означает, что сигнал подается в течение 60% времени и что сигнал не подается в течение 40% времени.As used herein, the term "duty duty" refers to the ratio of the amount of time during which a signal is present to the amount of time during which the signal is not present. The duty cycle is indicated as a percentage. A duty cycle of 60% means that the signal is on 60% of the time and that the signal is not on 40% of the time.
В контексте данного документа термин «комплементарные скважности» относится к двум сигналам, из которых один сигнал подается, в то время как другой сигнал не подается. Сигналы могут иметь пилообразную форму, причем второй сигнал имеет обратную пилообразную форму по отношению к первому сигналу. Комбинированные сигналы могут в результате давать непрерывный переменный ток.As used herein, the term “complementary duty cycles” refers to two signals of which one signal is supplied while the other signal is not supplied. The signals may have a sawtooth shape, with the second signal having an inverse sawtooth shape with respect to the first signal. The combined signals can result in continuous alternating current.
В некоторых вариантах осуществления скважности первого и второго сигналов плавно сдвигаются. Иначе говоря, скважность первого сигнала может быть уменьшена, в то время как скважность второго сигнала может быть увеличена, или наоборот.In some embodiments, the duty cycles of the first and second signals are smoothly shifted. In other words, the duty cycle of the first signal may be reduced while the duty cycle of the second signal may be increased, or vice versa.
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией на первую катушку индуктивности во время первого этапа для повышения температуры первой части токоприемной системы от начальной температуры до первой рабочей температуры, причем контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время первого этапа со скважностью выше 50%, предпочтительно выше 60%, предпочтительно выше 70%, более предпочтительно выше 80% и наиболее предпочтительно выше 90%.The controller may be configured to provide a first pulse width modulated alternating signal to the first inductor during a first step to increase the temperature of the first portion of the current collector system from an initial temperature to a first operating temperature, wherein the controller may be configured to provide the first alternating signal with pulse width modulation during the first stage with a duty cycle greater than 50%, preferably greater than 60%, preferably greater than 70%, more preferably greater than 80%, and most preferably greater than 90%.
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией на первую катушку индуктивности во время второго этапа для снижения температуры первой части токоприемной системы от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры, причем контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время второго этапа со скважностью ниже 50%, предпочтительно ниже 40%, предпочтительно ниже 30%, более предпочтительно ниже 20% и наиболее предпочтительно ниже 10%.The controller may be configured to provide a first pulse width modulated alternating signal to the first inductor during a second step to reduce the temperature of the first portion of the current collector system from a first operating temperature to a second operating temperature, wherein the controller may be configured to provide the first alternating signal with pulse width modulation during the second stage with a duty cycle below 50%, preferably below 40%, preferably below 30%, more preferably below 20% and most preferably below 10%.
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией на вторую катушку индуктивности во время первого этапа для повышения температуры второй части токоприемной системы от начальной температуры до третьей рабочей температуры, меньшей первой рабочей температуры, причем контроллер может быть выполнен с возможностью подачи второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время первого этапа со скважностью ниже 50%, предпочтительно ниже 40%, предпочтительно ниже 30%, более предпочтительно ниже 20% и наиболее предпочтительно ниже 10%.The controller may be configured to apply a second pulse width modulated alternating signal to the second inductor during the first step to increase the temperature of the second portion of the susceptor system from an initial temperature to a third operating temperature less than the first operating temperature, wherein the controller may be configured to supplying a second pulse width modulated alternating signal during the first step with a duty cycle below 50%, preferably below 40%, preferably below 30%, more preferably below 20% and most preferably below 10%.
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией на вторую катушку индуктивности во время второго этапа для повышения температуры второй части токоприемной системы от третьей рабочей температуры до четвертой рабочей температуры, превышающей вторую рабочую температуру, причем контроллер может быть выполнен с возможностью подачи второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией со скважностью выше 50%, предпочтительно выше 60%, предпочтительно выше 70%, более предпочтительно выше 80% и наиболее предпочтительно выше 90%.The controller may be configured to apply a second pulse width modulated alternating signal to the second inductor during a second step to increase the temperature of the second portion of the susceptor system from a third operating temperature to a fourth operating temperature above the second operating temperature, wherein the controller may be configured to the ability to supply a second pulse width modulated alternating signal with a duty cycle greater than 50%, preferably greater than 60%, preferably greater than 70%, more preferably greater than 80%, and most preferably greater than 90%.
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время первого этапа со скважностью выше 80%, причем контроллер может быть выполнен с возможностью подачи второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время первого этапа со скважностью ниже 20%.The controller may be configured to provide a first pulse-width modulated alternating signal during the first stage with a duty cycle greater than 80%, and the controller may be configured to provide a second pulse-width modulated alternating signal during the first stage with a duty cycle below 20% .
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время первого этапа со скважностью выше 90%, причем контроллер может быть выполнен с возможностью подачи второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время первого этапа со скважностью ниже 10%.The controller may be configured to provide a first pulse-width modulated alternating signal during the first stage with a duty cycle greater than 90%, and the controller may be configured to provide a second pulse-width modulated alternating signal during the first stage with a duty cycle below 10% .
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время второго этапа со скважностью ниже 20%, причем контроллер может быть выполнен с возможностью подачи второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время второго этапа со скважностью выше 80%.The controller may be configured to provide a first pulse width modulated alternating signal during the second stage with a duty cycle below 20%, and the controller may be configured to provide a second pulse width modulated alternating signal during the second stage with a duty cycle greater than 80% .
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время второго этапа со скважностью ниже 10%, причем контроллер может быть выполнен с возможностью подачи второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во время второго этапа со скважностью выше 90%.The controller may be configured to provide a first pulse width modulated alternating signal during the second stage with a duty cycle below 10%, and the controller may be configured to provide a second pulse width modulated alternating signal during the second stage with a duty cycle greater than 90% .
Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать источник питания для подачи питания на индукционную нагревательную систему.The aerosol generating device may further comprise a power source for supplying power to the induction heating system.
Контроллер может содержать микроконтроллер.The controller may comprise a microcontroller.
Микроконтроллер может быть выполнен с возможностью использования тактовой частоты микроконтроллера в качестве одной или обеих из частоты изменения первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией и частоты изменения второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией.The microcontroller may be configured to use a clock frequency of the microcontroller as one or both of the frequency of change of the first pulse-width modulated variable signal and the frequency of variation of the second pulse-width modulated variable signal.
Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать генератор для генерирования одной или обеих из частоты изменения первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией и частоты изменения второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией.The aerosol generating device may further comprise a generator for generating one or both of a frequency of change of the first pulse-width modulated alternating signal and a frequency of variation of the second pulse-width modulated alternating signal.
Контроллер может дополнительно содержать генератор для генерирования одной или обеих из частоты изменения первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией и второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией.The controller may further comprise an oscillator for generating one or both of a frequency change of the first pulse-width modulated alternating signal and the second pulse-width modulated alternating signal.
Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать первый силовой каскад, содержащий по меньшей мере первую катушку индуктивности и первый конденсатор.The aerosol generating device may further comprise a first power stage comprising at least a first inductor and a first capacitor.
Первая катушка индуктивности и первый конденсатор могут быть расположены в виде первой LC-цепи.The first inductor and the first capacitor may be arranged as a first LC circuit.
Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать второй силовой каскад, содержащий по меньшей мере вторую катушку индуктивности и второй конденсатор.The aerosol generating device may further comprise a second power stage comprising at least a second inductor and a second capacitor.
Вторая катушка индуктивности и второй конденсатор могут быть расположены в виде второй LC-цепи.The second inductor and the second capacitor may be arranged as a second LC circuit.
Согласно настоящему изобретению, предложена также генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль устройство согласно настоящему изобретению и генерирующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат.According to the present invention, there is also provided an aerosol generating system comprising an aerosol generating device according to the present invention and an aerosol generating article containing an aerosol generating substrate.
Согласно настоящему изобретению, предложен также способ управления генерирующим аэрозоль устройством, содержащим: индукционную нагревательную систему, выполненную с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата и содержащую: токоприемную систему, которая выполнена с возможностью нагрева под действием проникающего изменяющегося магнитного поля для нагрева образующего аэрозоль субстрата, по меньшей мере первую катушку индуктивности и по меньшей мере вторую катушку индуктивности, и контролер, который может быть выполнен с возможностью возбуждения первой катушки индуктивности и второй катушки индуктивности, причем указанный способ включает: возбуждение первой катушки индуктивности с помощью первого сигнала с широтно-импульсной модуляцией для генерирования первого переменного магнитного поля для нагрева первой части токоприемной системы, возбуждение второй катушки индуктивности с помощью второго сигнала с широтно-импульсной модуляцией для генерирования второго переменного магнитного поля для нагрева второй части токоприемной системы, и подачу первого сигнала с широтно-импульсной модуляцией со скважностью, комплементарной скважности второго сигнала с широтно-импульсной модуляцией.The present invention also provides a method for controlling an aerosol-generating device, comprising: an induction heating system configured to heat an aerosol-forming substrate, and comprising: a current-collecting system that is configured to be heated by a penetrating varying magnetic field to heat the aerosol-forming substrate, at least at least a first inductor and at least a second inductor, and a controller that may be configured to drive the first inductor and the second inductor, the method comprising: driving the first inductor with a first pulse width modulated signal to generate a first alternating magnetic field for heating the first portion of the current collector system, energizing the second inductor with a second pulse width modulated signal to generate a second alternating magnetic field for heating the second portion of the current collector system, and providing a first pulse width modulation signal with a duty cycle complementary to duty cycle of the second signal with pulse width modulation.
Первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может подаваться на первую катушку индуктивности во время первого этапа для повышения температуры первой части токоприемной системы от начальной температуры до первой рабочей температуры, причем первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией подается во время первого этапа со скважностью выше 50%, предпочтительно выше 60%, предпочтительно выше 70%, более предпочтительно выше 80% и наиболее предпочтительно выше 90%.A first pulse-width modulated alternating signal may be supplied to the first inductor during a first step to increase the temperature of the first portion of the susceptor system from an initial temperature to a first operating temperature, wherein the first pulse-width modulated alternating signal is supplied during the first step with a duty cycle higher 50%, preferably above 60%, preferably above 70%, more preferably above 80% and most preferably above 90%.
Первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может подаваться на первую катушку индуктивности во время второго этапа для снижения температуры первой части токоприемной системы от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры, причем первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией подается во время второго этапа со скважностью ниже 50%, предпочтительно ниже 40%, предпочтительно ниже 30%, более предпочтительно ниже 20% и наиболее предпочтительно ниже 10%.A first pulse-width modulated alternating signal may be supplied to the first inductor during a second step to reduce the temperature of the first portion of the current collector system from a first operating temperature to a second operating temperature, wherein the first pulse-width modulated alternating signal is supplied during the second step with a duty cycle below 50%, preferably below 40%, preferably below 30%, more preferably below 20% and most preferably below 10%.
Второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может подаваться на вторую катушку индуктивности во время первого этапа для повышения температуры второй части токоприемной системы от начальной температуры до третьей рабочей температуры, причем второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией подается во время первого этапа со скважностью ниже 50%, предпочтительно ниже 40%, предпочтительно ниже 30%, более предпочтительно ниже 20% и наиболее предпочтительно ниже 10%.A second pulse width modulated alternating signal may be supplied to the second inductor during the first step to increase the temperature of the second portion of the susceptor system from an initial temperature to a third operating temperature, wherein the second pulse width modulated alternating signal is supplied during the first step with a duty cycle lower 50%, preferably below 40%, preferably below 30%, more preferably below 20% and most preferably below 10%.
Второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может подаваться на вторую катушку индуктивности во время второго этапа для повышения температуры второй части токоприемной системы от третьей рабочей температуры до четвертой рабочей температуры, причем второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией подается во время второго этапа со скважностью выше 50%, предпочтительно выше 60%, предпочтительно выше 70%, более предпочтительно выше 80% и наиболее предпочтительно выше 90%.A second pulse-width modulated alternating signal may be supplied to the second inductor during a second step to increase the temperature of the second portion of the current collector system from a third operating temperature to a fourth operating temperature, wherein the second pulse-width modulated alternating signal is supplied during the second step with a duty cycle above 50%, preferably above 60%, preferably above 70%, more preferably above 80% and most preferably above 90%.
Первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может подаваться во время первого этапа со скважностью 80%, причем второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией подается во время первого этапа со скважностью 20%.The first pulse-width modulated alternating signal may be supplied during the first step at a duty cycle of 80%, and the second alternating pulse-width modulated signal may be supplied during the first step at a duty cycle of 20%.
Первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может подаваться во время первого этапа со скважностью 90%, причем второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией, подается во время первого этапа со скважностью 10%.The first pulse-width modulated alternating signal may be supplied during the first stage at a duty cycle of 90%, and the second alternating pulse-width modulated signal may be supplied during the first stage at a duty cycle of 10%.
Первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может подаваться во время второго этапа со скважностью 20%, причем второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией подается во время второго этапа со скважностью 80%.The first pulse-width modulated alternating signal may be supplied during the second stage at a duty cycle of 20%, and the second alternating pulse-width modulated signal may be supplied during the second stage at a duty cycle of 80%.
Первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может подаваться во время второго этапа со скважностью 10%, причем второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией, подается во время второго этапа со скважностью 90%.The first pulse-width modulated alternating signal may be supplied during the second stage with a duty cycle of 10%, and the second alternating pulse-width modulated signal may be supplied during the second stage with a duty cycle of 90%.
В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль субстрат» обозначает субстрат, способный выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут выделяться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат обычно представляет собой часть генерирующего аэрозоль изделия.As used herein, the term “aerosol-forming substrate” means a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. Such volatile compounds may be released as a result of heating the aerosol-forming substrate. The aerosol-generating substrate is typically part of an aerosol-generating article.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль изделие» относится к изделию, содержащему образующий аэрозоль субстрат, способный выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой изделие, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый пользователем, осуществляющим втягивание или затяжку на мундштуке на ближнем или пользовательском конце системы. Генерирующее аэрозоль изделие может быть одноразовым. Изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, содержащий табак, в контексте данного документа может именоваться табачной палочкой.As used herein, the term “aerosol-generating article” refers to an article containing an aerosol-forming substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. For example, the aerosol generating product may be an article that generates an aerosol that is directly inhaled by a user drawing or puffing on a mouthpiece at the proximal or user end of the system. The aerosol generating article may be disposable. An article containing an aerosol-forming substrate containing tobacco may be referred to as a tobacco stick in the context of this document.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом для генерирования аэрозоля.As used herein, the term “aerosol generating device” refers to a device that interacts with an aerosol-forming substrate to generate an aerosol.
В контексте данного документа термин «генерирующая аэрозоль система» относится к комбинации генерирующего аэрозоль устройства и генерирующего аэрозоль изделия. В генерирующей аэрозоль системе генерирующее аэрозоль изделие и генерирующее аэрозоль устройство, взаимодействуют для генерирования вдыхаемого аэрозоля.As used herein, the term “aerosol generating system” refers to the combination of an aerosol generating device and an aerosol generating article. In an aerosol generating system, an aerosol generating article and an aerosol generating device cooperate to generate a respirable aerosol.
В контексте данного документа термин «переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией» включает любые токи, изменяющиеся с течением времени для генерирования изменяющегося магнитного поля. Подразумевается, что термин «переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией» включает переменные токи. В случае, если переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией представляет собой переменный ток, то этот переменный ток генерирует переменное магнитное поле.As used herein, the term "alternating pulse width modulated signal" includes any currents that vary over time to generate a varying magnetic field. The term "pulse width modulated alternating signal" is intended to include alternating currents. In case the alternating signal with pulse width modulation is an alternating current, then this alternating current generates an alternating magnetic field.
В контексте данного документа термин «длина» относится к основному размеру в продольном направлении генерирующего аэрозоль устройства, или генерирующего аэрозоль изделия, или компонента генерирующего аэрозоль устройства или генерирующего аэрозоль изделия.As used herein, the term “length” refers to the major dimension in the longitudinal direction of an aerosol generating device, or an aerosol generating article, or a component of an aerosol generating device, or an aerosol generating article.
В контексте данного документа термин «ширина» относится к основному размеру в поперечном направлении генерирующего аэрозоль устройства, или генерирующего аэрозоль изделия, или компонента генерирующего аэрозоль устройства или генерирующего аэрозоль изделия в конкретном месте вдоль его длины. Термин «толщина» относится к размеру в поперечном направлении, перпендикулярном ширине.As used herein, the term “width” refers to the major lateral dimension of an aerosol generating device, or an aerosol generating article, or a component of an aerosol generating device, or an aerosol generating article, at a particular location along its length. The term "thickness" refers to the dimension in the transverse direction perpendicular to the width.
В контексте данного документа термин «поперечное сечение» используется для описания сечения генерирующего аэрозоль устройства, или генерирующего аэрозоль изделия, или компонента генерирующего аэрозоль устройства или генерирующего аэрозоль изделия в направлении, перпендикулярном продольному направлению в конкретном месте вдоль его длины.As used herein, the term “cross-section” is used to describe the cross-section of an aerosol generating device, or an aerosol generating article, or a component of an aerosol generating device, or an aerosol generating article, in a direction perpendicular to the longitudinal direction at a particular location along its length.
В контексте данного документа термин «ближний» относится к пользовательскому концу или мундштучному концу генерирующего аэрозоль устройства или генерирующего аэрозоль изделия. Ближний конец компонента генерирующего аэрозоль устройства или генерирующего аэрозоль изделия представляет собой конец компонента, ближайший к пользовательскому концу или мундштучному концу генерирующего аэрозоль устройства или генерирующего аэрозоль изделия. В контексте данного документа термин «дальний» относится к концу, противоположному ближнему концу.As used herein, the term “proximal” refers to the user end or mouth end of an aerosol generating device or aerosol generating article. The proximal end of a component of an aerosol generating device or aerosol generating article is the end of the component closest to the user end or mouthpiece end of the aerosol generating device or aerosol generating article. As used herein, the term "far" refers to the end opposite the near end.
Первый этап может иметь заданную продолжительность. Второй этап может иметь заданную продолжительность. Продолжительность первого этапа и продолжительность второго этапа могут быть одинаковыми. Продолжительность второго этапа может отличаться от продолжительности первого этапа. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности нагрева системой первой части образующего аэрозоль субстрата и второй части образующего аэрозоль субстрата в течение разных периодов времени. Продолжительность второго этапа может быть меньше продолжительности первого этапа. Продолжительность второго этапа может быть больше продолжительности первого этапа.The first stage may have a specified duration. The second stage can have a specified duration. The duration of the first stage and the duration of the second stage may be the same. The duration of the second stage may differ from the duration of the first stage. This provides the advantage that the system can heat the first portion of the aerosol-forming substrate and the second portion of the aerosol-forming substrate for different periods of time. The duration of the second stage may be less than the duration of the first stage. The duration of the second stage may be longer than the duration of the first stage.
Продолжительность первого этапа может составлять от приблизительно 50 секунд до приблизительно 200 секунд. Продолжительность второго этапа составляет от приблизительно 50 секунд до приблизительно 200 секунд. Суммарная продолжительность первого этапа и второго этапа может составлять от приблизительно 100 секунд до приблизительно 400 секунд. Суммарная продолжительность первого этапа и второго этапа может составлять от приблизительно 150 секунд до приблизительно 300 секунд.The duration of the first stage may be from about 50 seconds to about 200 seconds. The duration of the second stage is from about 50 seconds to about 200 seconds. The total duration of the first stage and the second stage may be from about 100 seconds to about 400 seconds. The total duration of the first stage and the second stage may be from about 150 seconds to about 300 seconds.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит датчик затяжки, выполненный с возможностью обнаружения осуществления пользователем затяжки на системе для приема аэрозоля. В данных вариантах осуществления продолжительность первого этапа может быть основана на первом заданном количестве затяжек, обнаруживаемых датчиком затяжки. Первое заданное количество затяжек может составлять от 2 до 5. В данных вариантах осуществления продолжительность второго этапа может быть основана на втором заданном количестве затяжек, обнаруживаемых датчиком затяжки. Второе заданное количество затяжек может составлять от 2 до 5. В данных вариантах осуществления суммарная продолжительность первого этапа и второго этапа может быть основана на суммарном заданном количестве затяжек, обнаруживаемых датчиком затяжек. Суммарное заданное количество затяжек может составлять от 3 до 10 затяжек, осуществляемых пользователем.In some embodiments, the system further includes a puff sensor configured to detect a user taking a puff on the aerosol receiving system. In these embodiments, the duration of the first stage may be based on a first predetermined number of puffs detected by the puff sensor. The first predetermined number of puffs may be from 2 to 5. In these embodiments, the duration of the second stage may be based on the second predetermined number of puffs detected by the puff sensor. The second predetermined number of puffs may be from 2 to 5. In these embodiments, the total duration of the first stage and the second stage may be based on the total predetermined number of puffs detected by the puff sensor. The total specified number of puffs can range from 3 to 10 puffs by the user.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первый этап заканчивается после обнаружения первого максимального количества затяжек или раньше, если достигнута первая максимальная продолжительность. Первое максимальное количество затяжек может составлять от 2 до 5, а первая максимальная продолжительность составляет от 50 секунд до приблизительно 200 секунд.In some preferred embodiments, the first stage ends after the first maximum number of puffs is detected, or sooner if the first maximum duration is reached. The first maximum number of puffs may be from 2 to 5, and the first maximum duration may be from 50 seconds to approximately 200 seconds.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления второй этап заканчивается после обнаружения второго максимального количества затяжек или раньше, если достигнута вторая максимальная продолжительность. Второе максимальное количество затяжек может составлять от 2 до 5, и вторая максимальная продолжительность может составлять от 50 секунд до приблизительно 200 секунд.In some preferred embodiments, the second stage ends after the second maximum number of puffs is detected, or sooner if the second maximum duration is reached. The second maximum number of puffs may be from 2 to 5, and the second maximum duration may be from 50 seconds to approximately 200 seconds.
Первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может регулироваться таким образом, чтобы температура первой части токоприемной системы возрастала от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем. Первый температурный профиль представляет собой изменение заданной требуемой температуры первой части токоприемной системы с течением времени. В любой заданный момент времени, если фактическая температура первой части токоприемной системы отличается от температуры на первом температурном профиле в этот же момент времени, то регулируют первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией таким образом, чтобыThe first pulse width modulated alternating signal may be adjusted such that the temperature of the first portion of the current collector system increases from an initial temperature in accordance with a first operating temperature profile. The first temperature profile represents the change in the specified desired temperature of the first part of the current collector system over time. At any given point in time, if the actual temperature of the first part of the susceptor system differs from the temperature on the first temperature profile at the same point in time, then adjust the first pulse-width modulated variable signal so that
отрегулировать температуру первой части токоприемной системы до температуры, задаваемой первым температурным профилем в данный момент времени.adjust the temperature of the first part of the current collector system to the temperature specified by the first temperature profile at a given time.
Аналогичным образом, второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может регулироваться для повышения температуры второй части токоприемной системы от начальной температуры согласно второму температурному профилю. Второй температурный профиль представляет собой изменение заданной требуемой температуры второй части токоприемной системы с течением времени. В любой заданный момент времени, если фактическая температура второй части токоприемной системы отличается от температуры на втором температурном профиле в этот же момент времени, то регулируют второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией для регулирования температуры второй части токоприемной системы до температуры, задаваемой вторым температурным профилем в данный момент времени.Likewise, the second pulse width modulated variable signal may be adjusted to increase the temperature of the second portion of the current collector system from an initial temperature according to a second temperature profile. The second temperature profile represents the change in the specified desired temperature of the second part of the current collector system over time. At any given point in time, if the actual temperature of the second part of the susceptor system differs from the temperature on the second temperature profile at the same point in time, then a second variable signal with pulse width modulation is adjusted to regulate the temperature of the second part of the susceptor system to the temperature specified by the second temperature profile at a given moment in time.
В некоторых вариантах осуществления первый рабочий температурный профиль является по существу постоянным. В некоторых вариантах осуществления первый рабочий температурный профиль изменяется с течением времени.In some embodiments, the first operating temperature profile is substantially constant. In some embodiments, the first operating temperature profile changes over time.
В некоторых вариантах осуществления второй рабочий температурный профиль является по существу постоянным. В некоторых вариантах осуществления второй рабочий температурный профиль изменяется с течением времени.In some embodiments, the second operating temperature profile is substantially constant. In some embodiments, the second operating temperature profile changes over time.
В некоторых вариантах осуществления, в течение по меньшей мере части первого этапа первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль. В этих вариантах осуществления, в течение по меньшей мере части первого этапа первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль на по меньшей мере приблизительно 50 градусов по Цельсию. Первый рабочий температурный профиль может превышать второй рабочий температурный профиль на протяжении всего первого этапа.In some embodiments, during at least a portion of the first stage, the first operating temperature profile exceeds the second operating temperature profile. In these embodiments, during at least a portion of the first stage, the first operating temperature profile exceeds the second operating temperature profile by at least about 50 degrees Celsius. The first operating temperature profile may exceed the second operating temperature profile throughout the first stage.
В некоторых вариантах осуществления, на втором этапе первый рабочий температурный профиль и второй рабочий температурный профиль являются по существу одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления на втором этапе второй рабочий температурный профиль находится в пределах примерно 5 градусов по Цельсию от первого рабочего температурного профиля.In some embodiments, in the second stage, the first operating temperature profile and the second operating temperature profile are substantially the same. In some embodiments, in the second stage, the second operating temperature profile is within about 5 degrees Celsius of the first operating temperature profile.
В некоторых вариантах осуществления, в течение по меньшей мере части второго этапа второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль. В этих вариантах осуществления, на втором этапе второй рабочий температурный профиль может превышать первый рабочий температурный профиль на не более чем приблизительно 50 градусов по Цельсию.In some embodiments, during at least a portion of the second stage, the second operating temperature profile exceeds the first operating temperature profile. In these embodiments, in a second step, the second operating temperature profile may exceed the first operating temperature profile by no more than about 50 degrees Celsius.
В некоторых вариантах осуществления первый рабочий температурный профиль является по существу постоянным во время по меньшей мере части первого этапа. Первый рабочий температурный профиль может быть постоянным в течение первого этапа.In some embodiments, the first operating temperature profile is substantially constant during at least a portion of the first stage. The first operating temperature profile may be constant during the first stage.
В некоторых вариантах осуществления первый рабочий температурный профиль является по существу постоянным во время по меньшей мере части второго этапа. Первый рабочий температурный профиль может быть постоянным во время второго этапа.In some embodiments, the first operating temperature profile is substantially constant during at least a portion of the second stage. The first operating temperature profile may be constant during the second stage.
В некоторых вариантах осуществления второй рабочий температурный профиль является по существу постоянным во время по меньшей мере части второго этапа. Второй рабочий температурный профиль может быть постоянным во время второго этапа.In some embodiments, the second operating temperature profile is substantially constant during at least a portion of the second stage. The second operating temperature profile may be constant during the second stage.
Первый рабочий температурный профиль может задавать температуру от приблизительно 180 градусов по Цельсию до 300 градусов по Цельсию во время по меньшей мере части первого этапа. Первый рабочий температурный профиль может задавать температуру от приблизительно 160 градусов по Цельсию до приблизительно 260 градусов по Цельсию во время по меньшей мере части второго этапа. Второй рабочий температурный профиль может задавать температуру от приблизительно 180 градусов по Цельсию до приблизительно 300 градусов по Цельсию во время по меньшей мере части второго этапа.The first operating temperature profile may set a temperature from about 180 degrees Celsius to 300 degrees Celsius during at least a portion of the first stage. The first operating temperature profile may set a temperature from about 160 degrees Celsius to about 260 degrees Celsius during at least a portion of the second stage. The second operating temperature profile may set a temperature from about 180 degrees Celsius to about 300 degrees Celsius during at least a portion of the second stage.
Токоприемная система может иметь любую подходящую форму. Токоприемная система может иметь монолитную конструкцию. Токоприемная система может содержать множество монолитных конструкций. Токоприемная система может быть удлиненной. Токоприемная система может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, токоприемная система может иметь круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или другое многоугольное поперечное сечение.The current collecting system can have any suitable shape. The current collection system may have a monolithic design. The current collection system may contain a variety of monolithic structures. The current collecting system can be extended. The current collection system can have any suitable cross-section. For example, the current collector system may have a circular, elliptical, square, rectangular, triangular, or other polygonal cross-section.
В некоторых вариантах осуществления токоприемная система может содержать внутренний нагревательный элемент. В контексте данного документа термин «внутренний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, выполненному с возможностью вставки в образующий аэрозоль субстрат.In some embodiments, the current collector system may include an internal heating element. As used herein, the term “internal heating element” refers to a heating element configured to be inserted into an aerosol-forming substrate.
В некоторых вариантах осуществления токоприемная система может быть выполнена с возможностью проникновения в образующий аэрозоль субстрат при приеме образующего аэрозоль субстрата устройством. В этих вариантах осуществления внутренний нагревательный элемент предпочтительно выполнен с возможностью вставки в образующий аэрозоль субстрат. Внутренний нагревательный элемент может иметь форму пластины. Внутренний нагревательный элемент может иметь форму штыря. Внутренний нагревательный элемент может иметь форму конуса. В случае, если генерирующее аэрозоль устройство, содержит полость устройства для размещения образующего аэрозоль субстрата, то, предпочтительно, внутренний нагревательный элемент проходит в указанную полость устройства.In some embodiments, the current collection system may be configured to penetrate the aerosol-forming substrate when the aerosol-forming substrate is received by the device. In these embodiments, the internal heating element is preferably configured to be inserted into the aerosol-forming substrate. The internal heating element may be in the form of a plate. The internal heating element may be in the form of a pin. The internal heating element may be cone-shaped. If the aerosol generating device includes a device cavity for receiving an aerosol-forming substrate, then preferably an internal heating element extends into said device cavity.
В некоторых вариантах осуществления токоприемная система может представлять собой наружный нагревательный элемент. В контексте данного документа термин «наружный нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, выполненному с возможностью нагрева наружной поверхности образующего аэрозоль субстрата. Наружный нагревательный элемент предпочтительно выполнен с возможностью по меньшей мере частичного окружения образующего аэрозоль субстрата при приеме образующего аэрозоль субстрата генерирующим аэрозоль устройством. Токоприемная система может быть выполнена с возможностью нагрева наружной поверхности образующего аэрозоль субстрата при приеме образующего аэрозоль субстрата полостью токоприемной системы.In some embodiments, the current collector system may be an external heating element. As used herein, the term “outer heating element” refers to a heating element configured to heat the outer surface of the aerosol-forming substrate. The outer heating element is preferably configured to at least partially surround the aerosol-forming substrate upon receiving the aerosol-forming substrate by the aerosol generating device. The susceptor system may be configured to heat the outer surface of the aerosol-forming substrate when the aerosol-forming substrate is received by the cavity of the susceptor system.
Токоприемная система может быть выполнена с возможностью по существу окружения образующего аэрозоль субстрата при приеме образующего аэрозоль субстрата устройством.The current collection system may be configured to substantially surround the aerosol-forming substrate when the device receives the aerosol-forming substrate.
Токоприемная система может содержать полость для приема образующего аэрозоль субстрата. Токоприемная система может содержать наружную сторону и внутреннюю сторону, противоположную наружной стороне. Внутренняя сторона может по меньшей мере частично образовывать полость токоприемной системы для приема образующего аэрозоль субстрата. Первая часть токоприемной системы может быть трубчатой и образовывать часть полости токоприемной системы. Вторая часть токоприемной системы может быть трубчатой и образовывать часть полости токоприемной системы.The current collection system may include a cavity for receiving an aerosol-forming substrate. The current collecting system may comprise an outer side and an inner side opposite to the outer side. The inner side may at least partially define a cavity of the susceptor system for receiving the aerosol-forming substrate. The first part of the current collecting system may be tubular and form part of the cavity of the current collecting system. The second part of the current collecting system may be tubular and form part of the cavity of the current collecting system.
В некоторых вариантах осуществления токоприемная система содержит множество внутренних полостей для приема образующего аэрозоль субстрата. Внутренняя полость первой части токоприемной системы может образовывать первую полость токоприемной системы, а внутренняя полость второй части токоприемной системы может образовывать вторую полость токоприемной системы.In some embodiments, the susceptor system includes a plurality of internal cavities for receiving an aerosol-forming substrate. The internal cavity of the first current collecting system part may define a first current collecting system cavity, and the internal cavity of the second current collecting system part may define a second current collecting system cavity.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления токоприемная система содержит одну внутреннюю полость для приема образующего аэрозоль субстрата. В этих вариантах осуществления внутренняя полость первой части токоприемной системы образует часть указанной одной внутренней полости токоприемной системы, а внутренняя полость второй части токоприемной системы образует вторую часть указанной одной внутренней полости токоприемной системы. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления токоприемная система представляет собой трубчатую токоприемную систему. Внутренняя поверхность трубчатой токоприемной системы может образовывать полость токоприемной системы.In some preferred embodiments, the susceptor system includes one internal cavity for receiving an aerosol-forming substrate. In these embodiments, the internal cavity of the first susceptor system part forms a part of the specified one internal cavity of the susceptor system, and the internal cavity of the second susceptor system part forms a second part of the specified one internal cavity of the susceptor system. In some preferred embodiments, the current collector system is a tubular current collector system. The inner surface of the tubular current collector system may form a current collector system cavity.
В тех вариантах осуществления, в которых генерирующее аэрозоль устройство, содержит полость устройства для приема образующего аэрозоль субстрата, токоприемная система может по меньшей мере частично окружать указанную полость устройства. Полость токоприемной системы может быть выровнена с полостью устройства.In those embodiments in which the aerosol generating device includes a device cavity for receiving an aerosol-forming substrate, the current collection system may at least partially surround said device cavity. The cavity of the current collector system may be aligned with the cavity of the device.
В некоторых вариантах осуществления токоприемная система содержит по меньшей мере один внутренний нагревательный элемент и по меньшей мере один наружный нагревательный элемент.In some embodiments, the current collector system includes at least one internal heating element and at least one external heating element.
Токоприемная система содержит по меньшей мере один токоприемник. Токоприемная система может содержать один токоприемник. Токоприемная система может состоять из одного токоприемника. Первая часть токоприемной системы может содержать первый токоприемник. Вторая часть токоприемной системы может содержать второй токоприемник.The current collector system contains at least one current collector. The current collector system may contain one current collector. The current collector system may consist of one current collector. The first part of the current collector system may include a first current collector. The second part of the pantograph system may comprise a second pantograph.
В контексте данного документа термин «токоприемник» относится к элементу, содержащему материал, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. При нахождении токоприемника в изменяющемся магнитном поле происходит нагрев токоприемника. Нагрев токоприемника может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис и вихревых токов, индуцируемых в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала.As used herein, the term "susceptor" refers to an element containing a material that is capable of converting electromagnetic energy into heat. When the pantograph is in a changing magnetic field, the pantograph heats up. Heating of the pantograph may result from at least one of hysteresis losses and eddy currents induced in the pantograph, depending on the electrical and magnetic properties of the pantograph material.
Токоприемник может содержать любой подходящий материал. Токоприемник может быть выполнен из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для превращения в аэрозоль образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры свыше приблизительно 250 градусов по Цельсию. Предпочтительные токоприемники могут быть выполнены из электропроводного материала. В контексте данного документа термин «электропроводный» относится к материалам, имеющим удельное электрическое сопротивление, меньшее или равное 1×10-4 Ом метр (Ом⋅м) при двадцати градусах по Цельсию. Предпочтительные токоприемники могут быть выполнены из теплопроводного материала. В контексте данного документа термин «теплопроводный материал» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность по меньшей мере 10 Ватт на метр Кельвин (Вт/(м⋅К)) при 23 градусах по Цельсию и относительной влажности 50 процентов, при измерении с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (modified transient plane source, MTPS).The current collector may comprise any suitable material. The current collector can be made of any material that can be inductively heated to a temperature sufficient to aerosolize the aerosol-forming substrate. Preferred pantographs can be heated to temperatures in excess of about 250 degrees Celsius. Preferred current collectors may be made of electrically conductive material. As used herein, the term "electrically conductive" refers to materials having an electrical resistivity less than or equal to 1×10 -4 ohm meter (Ohm⋅m) at twenty degrees Celsius. Preferred current collectors may be made of a thermally conductive material. As used herein, the term "thermal conductive material" is used to describe a material having a volumetric thermal conductivity of at least 10 watts per meter Kelvin (W/(m⋅K)) at 23 degrees Celsius and 50 percent relative humidity, as measured using the method modified transient plane source (MTPS).
Подходящие материалы для токоприемника включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Некоторые предпочтительные токоприемники содержат металл или углерод. Некоторые предпочтительные токоприемники содержат ферромагнитный материал, например ферритное железо, ферромагнитный сплав, такой как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитные частицы и феррит. Некоторые предпочтительные токоприемники состоят из ферромагнитного материала. Подходящий токоприемник может содержать алюминий. Подходящий токоприемник может состоять из алюминия. Токоприемник может содержать по меньшей мере приблизительно 5 процентов, по меньшей мере приблизительно 20 процентов, по меньшей мере приблизительно 50 процентов или по меньшей мере приблизительно 90 процентов ферромагнитных или парамагнитных материалов.Suitable materials for the current collector include graphite, molybdenum, silicon carbide, stainless steel, niobium, aluminum, nickel, nickel compounds, titanium and composite metal materials. Some preferred current collectors contain metal or carbon. Some preferred current collectors contain ferromagnetic material, such as ferritic iron, a ferromagnetic alloy such as ferromagnetic steel or stainless steel, ferromagnetic particles and ferrite. Some preferred current collectors are composed of ferromagnetic material. A suitable pantograph may contain aluminum. A suitable pantograph may consist of aluminum. The pantograph may contain at least about 5 percent, at least about 20 percent, at least about 50 percent, or at least about 90 percent ferromagnetic or paramagnetic materials.
Предпочтительно, токоприемник выполнен из материала, который является по существу непроницаемым для газа. Иначе говоря, предпочтительно, токоприемник выполнен из материала, который является непроницаемым для газа.Preferably, the current collector is made of a material that is substantially impermeable to gas. In other words, preferably, the current collector is made of a material that is impermeable to gas.
Токоприемник токоприемной системы может иметь любую подходящую форму. Например, токоприемник может быть удлиненным. Токоприемник может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, токоприемник может иметь круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или иное многоугольное поперечное сечение.The current collector of the current collecting system may have any suitable shape. For example, the pantograph may be elongated. The pantograph may have any suitable cross-section. For example, a pantograph may have a circular, elliptical, square, rectangular, triangular, or other polygonal cross-section.
Первая часть токоприемной системы может представлять собой трубчатый токоприемник. Вторая часть токоприемной системы может представлять собой трубчатый токоприемник. Трубчатый токоприемник содержит кольцевой корпус, обращующий внутреннюю полость. Полость токоприемника может быть выполнена с возможностью приема образующего аэрозоль субстрата. Полость токоприемника может представлять собой открытую полость. Полость токоприемника может быть открыта на одном конце. Полость токоприемника может быть открыта на обоих концах.The first part of the current collector system may be a tubular current collector. The second part of the current collector system may be a tubular current collector. The tubular current collector contains an annular housing facing the internal cavity. The pantograph cavity may be configured to receive an aerosol-forming substrate. The pantograph cavity may be an open cavity. The pantograph cavity may be open at one end. The pantograph cavity can be open at both ends.
В некоторых вариантах осуществления с несколькими токоприемниками все токоприемники могут быть по существу идентичными. Например, второй токоприемник может быть по существу идентичным первому токоприемнику. Все токоприемники могут быть выполнены из одинакового материала. Все токоприемники могут иметь одинаковые форму и размеры. Благодаря тому, что каждый токоприемник выполнен идентичным другим токоприемникам, обеспечивается возможность нагрева каждого токоприемника до по существу одной и той же температуры и нагрева с по существу одной и той же скоростью при приложении данного изменяющегося магнитного поля.In some multiple pantograph embodiments, all pantographs may be substantially identical. For example, the second pantograph may be substantially identical to the first pantograph. All current collectors can be made of the same material. All pantographs can have the same shape and size. By making each pantograph identical to the other pantographs, each pantograph can be heated to substantially the same temperature and at substantially the same rate when a given varying magnetic field is applied.
В некоторых вариантах осуществления второй токоприемник отличается от первого токоприемника по меньшей мере одной характеристикой. Второй токоприемник может быть выполнен из материала, отличного от материала первого токоприемника. Форма и размеры второго токоприемника могут быть отличными от формы и размеров первого токоприемника. Второй токоприемник может иметь длину, которая превышает длину первого токоприемника. Благодаря тому, что каждый токоприемник выполнен отличным от других токоприемников, обеспечивается возможность адаптации каждого токоприемника для обеспечения оптимального нагрева разных образующих аэрозоль субстратов.In some embodiments, the second pantograph differs from the first pantograph in at least one characteristic. The second pantograph may be made of a material different from the material of the first pantograph. The shape and dimensions of the second pantograph may be different from the shape and dimensions of the first pantograph. The second pantograph may have a length that is greater than the length of the first pantograph. By making each pantograph different from other pantographs, each pantograph can be adapted to provide optimal heating for different aerosol-forming substrates.
В одном примере, для первого образующего аэрозоль субстрата может потребоваться нагрев до первой температуры для генерирования первого аэрозоля с требуемыми характеристиками, и для второго образующего аэрозоль субстрата может потребоваться нагрев до второй температуры, отличной от первой температуры, для генерирования второго аэрозоля с требуемыми характеристиками. В данном примере первый токоприемник может быть выполнен из первого материала, пригодного для нагрева первого образующего аэрозоль субстрата до первой температуры, а второй токоприемник может быть выполнен из второго материала, отличного от первого материала и пригодного для нагрева второго образующего аэрозоль субстрата до второй температуры.In one example, the first aerosol-forming substrate may require heating to a first temperature to generate a first aerosol with the desired characteristics, and the second aerosol-forming substrate may require heating to a second temperature different from the first temperature to generate a second aerosol with the desired characteristics. In this example, the first susceptor may be made of a first material suitable for heating the first aerosol-forming substrate to a first temperature, and the second susceptor may be made of a second material different from the first material and suitable for heating the second aerosol-forming substrate to a second temperature.
В еще одном примере генерирующее аэрозоль изделие может содержать первый образующий аэрозоль субстрат, имеющий первую длину, и второй образующий аэрозоль субстрат, имеющий вторую длину, отличную от первой длины, так что при нагреве второго образующего аэрозоль субстрата создается иное количество аэрозоля, чем при нагреве первого образующего аэрозоль субстрата. В данном варианте осуществления первый токоприемник может иметь длину, по существу равную первой длине, а второй токоприемник может иметь длину, по существу равную второй длине.In another example, the aerosol-generating article may comprise a first aerosol-forming substrate having a first length, and a second aerosol-forming substrate having a second length different from the first length such that when the second aerosol-forming substrate is heated, a different amount of aerosol is generated than when the first is heated. aerosol-forming substrate. In this embodiment, the first pantograph may have a length substantially equal to the first length, and the second pantograph may have a length substantially equal to the second length.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первый токоприемник представляет собой удлиненный трубчатый токоприемник, и второй токоприемник также представляет собой удлиненный трубчатый токоприемник. В этих предпочтительных вариантах осуществления первый токоприемник и второй токоприемник могут быть по существу выровнены. Иначе говоря, первый токоприемник и второй токоприемник могут быть выровнены по оси.In some preferred embodiments, the first pantograph is an elongated tubular pantograph and the second pantograph is also an elongated tubular pantograph. In these preferred embodiments, the first pantograph and the second pantograph may be substantially aligned. In other words, the first pantograph and the second pantograph may be axially aligned.
Токоприемная система может содержать любое подходящее количество токоприемников. Токоприемная система может содержать множество токоприемников. Токоприемная система может содержать по меньшей мере два токоприемника. Например, токоприемная система может содержать три, четыре, пять или шесть токоприемников. В случае, если токоприемная система содержит более чем два токоприемника, между каждыми двумя смежными токоприемниками может быть размещен промежуточный элемент.The current collector system may contain any suitable number of current collectors. The current collector system may contain a plurality of current collectors. The current collector system may contain at least two current collectors. For example, the current collector system may contain three, four, five or six current collectors. If the pantograph system contains more than two pantographs, an intermediate element may be placed between each two adjacent pantographs.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления токоприемник может содержать токоприемный слой, обеспеченный на опорном корпусе. В вариантах осуществления с первым токоприемником и вторым токоприемником каждый из первого токоприемника и второго токоприемник может быть выполнен из опорного корпуса и токоприемного слоя. При размещении токоприемника в изменяющемся магнитном поле, происходит наведение вихревых токов в непосредственной близости от поверхности токоприемника, то есть создается эффект, именуемый поверхностным эффектом. Соответственно, возможно выполнение токоприемника из сравнительно тонкого слоя токоприемного материала при одновременном обеспечении эффективного нагрева токоприемника в присутствии изменяющегося магнитного поля. Благодаря выполнению токоприемника из опорного корпуса и сравнительно тонкого токоприемного слоя, обеспечивается возможность упрощения производства генерирующего аэрозоль изделия, которое является простым, недорогим и надежным.In some preferred embodiments, the current collector may comprise a current collecting layer provided on the support body. In embodiments with a first pantograph and a second pantograph, each of the first pantograph and the second pantograph may be formed of a support body and a pantograph layer. When a pantograph is placed in a changing magnetic field, eddy currents are induced in the immediate vicinity of the pantograph surface, that is, an effect called the surface effect is created. Accordingly, it is possible to construct the pantograph from a relatively thin layer of pantograph material while simultaneously ensuring efficient heating of the pantograph in the presence of a changing magnetic field. By constructing the current collector from a support body and a relatively thin current collecting layer, it is possible to simplify the production of an aerosol generating product that is simple, inexpensive and reliable.
Опорный корпус может быть выполнен из материала, который невосприимчив к индукционному нагреву. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности уменьшения тех поверхностей токоприемника, которые не находятся в контакте с образующим аэрозоль субстратом, причем поверхности опорного корпуса образуют те поверхности токоприемника, которые не находятся в контакте с образующим аэрозоль субстратом.The support body may be made of a material that is resistant to induction heating. This provides the advantage of being able to reduce those surfaces of the pantograph that are not in contact with the aerosol-forming substrate, the surfaces of the support body forming those surfaces of the pantograph that are not in contact with the aerosol-forming substrate.
Опорный корпус может содержать электроизоляционный материал. В контексте данного документа термин «электроизоляционный» относится к материалам, имеющим удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 1×104 Ом метр (Ω⋅м) при двадцати градусах по Цельсию.The support body may contain electrically insulating material. As used herein, the term "electrical insulating" refers to materials having an electrical resistivity of at least 1×10 4 ohm meter (Ω⋅m) at twenty degrees Celsius.
Опорный корпус может быть теплоизоляционным. В контексте данного документа термин «теплоизоляционный материал» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность, меньшую или равную приблизительно 40 Ваттам на метр Кельвин (Вт/(м⋅К)) при температуре 23 градуса по Цельсию и относительной влажности 50 процентов, при измерении с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS).The support body may be thermally insulating. As used herein, the term "thermal insulating material" is used to describe a material having a volumetric thermal conductivity less than or equal to approximately 40 Watts per meter Kelvin (W/(m⋅K)) at a temperature of 23 degrees Celsius and 50 percent relative humidity, when measured using the Modified Transient Planar Source (MTPS) method.
Благодаря выполнению опорного корпуса из теплоизоляционного материала, обеспечивается возможность создания теплоизоляционного барьера между токоприемным слоем и другими компонентами индукционной нагревательной системы, такими как катушка индуктивности, окружающая токоприемную систему. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности уменьшения теплопередачи между токоприемником и другими компонентами индукционной нагревательной системы.By making the support body from a heat-insulating material, it is possible to create a heat-insulating barrier between the current-receiving layer and other components of the induction heating system, such as an inductor surrounding the current-receiving system. This has the advantage of being able to reduce heat transfer between the current collector and other components of the induction heating system.
Опорный корпус может представлять собой трубчатый опорный корпус, и токоприемный слой может быть обеспечен на внутренней поверхности трубчатого опорного корпуса. Благодаря обеспечению токоприемного слоя на внутренней поверхности опорного корпуса, обеспечивается возможность размещения токоприемного слоя смежно с образующим аэрозоль субстратом в полости токоприемной системы, что улучшает теплопередачу между токоприемным слоем и образующим аэрозоль субстратом.The support body may be a tubular support body, and a current collecting layer may be provided on an inner surface of the tubular support body. By providing the current-receiving layer on the inner surface of the support body, it is possible to place the current-receiving layer adjacent to the aerosol-forming substrate in the cavity of the current-receiving system, which improves heat transfer between the current-receiving layer and the aerosol-forming substrate.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления с первым токоприемником и вторым токоприемником первый токоприемник содержит трубчатый опорный корпус, выполненный из теплоизоляционного материала, и токоприемный слой на внутренней поверхности трубчатого опорного корпуса. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления второй токоприемник содержит трубчатый опорный корпус, выполненный из теплоизоляционного материала, и токоприемный слой на внутренней поверхности трубчатого опорного корпуса.In some preferred embodiments with a first pantograph and a second pantograph, the first pantograph comprises a tubular support body made of a thermally insulating material and a current collector layer on an inner surface of the tubular support body. In some preferred embodiments, the second current collector includes a tubular support body made of thermal insulating material and a current collector layer on the inner surface of the tubular support body.
Токоприемник может быть оснащен защитным наружным слоем, например защитным керамическим слоем или защитным стеклянным слоем. Защитный наружный слой обеспечивает возможность повышения прочности токоприемника и упрощения очистку токоприемника. Защитный наружный слой может по существу окружать токоприемник.The pantograph may be provided with a protective outer layer, such as a protective ceramic layer or a protective glass layer. The protective outer layer makes it possible to increase the strength of the pantograph and simplify cleaning of the pantograph. The protective outer layer may substantially surround the current collector.
Токоприемник может содержать защитное покрытие, выполненное из стекла, керамики или инертного металла.The current collector may contain a protective coating made of glass, ceramics or inert metal.
Токоприемная система может содержать промежуток между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы.The susceptor system may include a space between a first susceptor system portion and a second susceptor system portion.
Указанный промежуток может иметь любой подходящий размер для теплоизоляции первой части токоприемной системы от второй части токоприемной системы.Said gap may be of any suitable size for thermally insulating the first part of the current collecting system from the second part of the current collecting system.
Токоприемная система может содержать промежуточный элемент, расположенный между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы. Промежуточный элемент может быть расположен в промежутке между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы. Промежуточный элемент может проходить между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы. Промежуточный элемент может контактировать с концом первой части токоприемной системы. Промежуточный элемент может контактировать с концом второй части токоприемной системы. Промежуточный элемент может быть прикреплен к концу первой части токоприемной системы. Промежуточный элемент может быть прикреплен к концу второй части токоприемной системы. Промежуточный элемент может соединять вторую часть токоприемной системы с первой частью токоприемной системы. Если промежуточный элемент соединяет вторую часть токоприемной системы с первой частью токоприемной системы, то этот промежуточный элемент может обеспечивать конструктивную поддержку для токоприемной системы. Предпочтительно, указанный промежуточный элемент обеспечивает возможность выполнения токоприемной системы в виде единого неразъемного элемента, и возможен его легкий съем и замена в индукционной нагревательной системе.The current collecting system may include an intermediate element located between the first part of the current collecting system and the second part of the current collecting system. The intermediate element may be located in the space between the first part of the current collecting system and the second part of the current collecting system. The intermediate element may extend between the first part of the current collecting system and the second part of the current collecting system. The intermediate element may contact the end of the first part of the current collecting system. The intermediate element may contact the end of the second part of the current collecting system. The intermediate element may be attached to the end of the first part of the current collecting system. The intermediate element may be attached to the end of the second part of the current collecting system. The intermediate element may connect the second part of the current collecting system to the first part of the current collecting system. If the intermediate member connects the second portion of the current collection system to the first portion of the current collection system, then the intermediate member may provide structural support for the current collection system. Preferably, said intermediate element allows the current-receiving system to be constructed as a single one-piece element and can be easily removed and replaced in the induction heating system.
Промежуточный элемент может иметь любую подходящую форму. Промежуточный элемент может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, промежуточный элемент может иметь круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или другое многоугольное поперечное сечение. Промежуточный элемент может быть трубчатым. Трубчатый промежуточный элемент содержит кольцевой корпус, образующий внутреннюю полость. Промежуточный элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения проникновения газа с наружной стороны промежуточного элемента в указанную внутреннюю полость. Полость промежуточного элемента может быть выполнена с возможностью приема части генерирующего аэрозоль изделия. Полость промежуточного элемента может представлять собой открытую полость. Полость промежуточного элемента может быть открыта на одном конце. Полость промежуточного элемента может быть открыта на обоих концах.The intermediate element may have any suitable shape. The intermediate element may have any suitable cross-section. For example, the intermediate element may have a circular, elliptical, square, rectangular, triangular or other polygonal cross-section. The intermediate element may be tubular. The tubular intermediate element contains an annular body forming an internal cavity. The intermediate element may be configured to allow gas to penetrate from the outside of the intermediate element into said internal cavity. The cavity of the intermediate element may be configured to receive a portion of the aerosol-generating article. The cavity of the intermediate element may be an open cavity. The spacer cavity may be open at one end. The cavity of the intermediate element can be open at both ends.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первая часть токоприемной системы и вторая часть токоприемной системы представляют собой трубчатые токоприемники, а промежуточный элемент представляет собой трубчатый промежуточный элемент. В этих вариантах осуществления трубчатый первый токоприемник, трубчатый второй токоприемник и трубчатый промежуточный элемент могут быть по существу выровнены. Трубчатый первый токоприемник, трубчатый промежуточный элемент и трубчатый второй токоприемник могут быть размещены торец к торцу в виде трубчатого стержня. Внутренние полости трубчатого первого токоприемника, трубчатого промежуточного элемента и трубчатого второго токоприемника могут быть по существу выровнены. Внутренние полости трубчатого первого токоприемника, трубчатого промежуточного элемента и трубчатого второго токоприемника могут образовывать полость токоприемной системы.In some preferred embodiments, the first pantograph system portion and the second pantograph system portion are tubular pantographs, and the intermediate member is a tubular intermediate member. In these embodiments, the tubular first pantograph, tubular second pantograph, and tubular intermediate member may be substantially aligned. The tubular first current collector, the tubular intermediate element and the tubular second current collector can be placed end to end in the form of a tubular rod. The internal cavities of the tubular first pantograph, the tubular intermediate member, and the tubular second pantograph may be substantially aligned. The internal cavities of the tubular first pantograph, the tubular intermediate element and the tubular second pantograph may form a cavity of the pantograph system.
Промежуточный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала.The intermediate element may be made of any suitable material.
В предпочтительных вариантах осуществления промежуточный элемент выполнен из материала, отличного от материала первой части токоприемной системы и второй части токоприемной системы.In preferred embodiments, the intermediate element is made of a material different from the material of the first current collector system part and the second current collector system part.
Промежуточный элемент может содержать теплоизоляционный материал для теплоизоляции первой части токоприемной системы от второй части токоприемной системы. Промежуточный элемент может содержать материал, имеющий объемную теплопроводность, меньшую или равную приблизительно 100 милливатт на метр Кельвин (мВт/(м⋅К)) при температуре 23 градуса по Цельсию и относительной влажности 50 процентов, при измерении с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS). Благодаря обеспечению промежуточного элемента, выполненного из теплоизоляционного материала, в промежутке между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы, обеспечивается возможность дополнительного снижения теплопередачи между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности улучшения способности токоприемной системы к выборочному нагреву отдельных участков образующего аэрозоль субстрата. Это также обеспечивает возможность уменьшения размера промежутка между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы и, таким образом, возможность уменьшения размера токоприемной системы.The intermediate element may contain thermal insulating material for thermally insulating the first part of the current collecting system from the second part of the current collecting system. The intermediate element may comprise a material having a volumetric thermal conductivity of less than or equal to approximately 100 milliwatts per meter Kelvin (mW/(m⋅K)) at a temperature of 23 degrees Celsius and a relative humidity of 50 percent, as measured using a modified transient plane source method ( MTPS). By providing an intermediate element made of a heat-insulating material in the space between the first current collecting system part and the second current collecting system part, it is possible to further reduce heat transfer between the first current collecting system part and the second current collecting system part. This provides the advantage of being able to improve the ability of the susceptor system to selectively heat specific areas of the aerosol-forming substrate. This also makes it possible to reduce the size of the gap between the first part of the current collection system and the second part of the current collection system and thus the ability to reduce the size of the current collection system.
Промежуточный элемент может содержать электроизоляционный материал для электроизоляции первой части токоприемной системы от второй части токоприемной системы. Токоприемник может содержать материал, имеющий удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 1×104 Ом метр (Ом⋅м) при двадцати градусах по Цельсию.The intermediate element may contain electrically insulating material for electrically insulating the first part of the current collecting system from the second part of the current collecting system. The current collector may comprise a material having an electrical resistivity of at least 1×10 4 ohm meter (Ohm⋅m) at twenty degrees Celsius.
Промежуточный элемент может содержать по меньшей мере один из: теплоизоляционного материала для теплоизоляции первой части токоприемной системы от второй части токоприемной системы; и электроизоляционного материала для электроизоляции первой части токоприемной системы от второй части токоприемной системы. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления промежуточный элемент содержит теплоизоляционный материал для термоизоляции первой части токоприемной системы от второй части токоприемной системы и электроизоляционный материал для электроизоляции первой части токоприемной системы от второй части токоприемной системы.The intermediate element may comprise at least one of: thermal insulating material for thermally insulating the first part of the current collecting system from the second part of the current collecting system; and an electrical insulating material for electrically insulating the first part of the current collecting system from the second part of the current collecting system. In some preferred embodiments, the intermediate member comprises thermally insulating material for thermally insulating a first susceptor system portion from a second susceptor system portion and electrically insulating material for electrically insulating a first susceptor system portion from a second susceptor system portion.
Особо предпочтительные материалы для промежуточного элемента могут включать полимерные материалы, такие как полиэфирэфиркетон (РЕЕК), жидкокристаллические полимеры, такие как Kevlar®, определенные виды цемента, стекла и керамических материалов, таких как диоксид циркония (ZrO2), нитрид кремния (Si3N4) и оксид алюминия (Al2O3).Particularly preferred materials for the spacer may include polymeric materials such as polyetheretherketone (PEEK), liquid crystal polymers such as Kevlar®, certain types of cement, glass and ceramic materials such as zirconia (ZrO2), silicon nitride (Si3N4) and oxide aluminum (Al2O3).
Промежуточный элемент может быть газопроницаемым. Иначе говоря, промежуточный элемент выполнен с возможностью обеспечения проникновения газа через этот промежуточный элемент. Обычно промежуточный элемент выполнен с возможностью обеспечения проникновения газа с одной стороны промежуточного элемента на другую сторону промежуточного элемента. Промежуточный элемент может содержать наружную сторону и внутреннюю сторону, противоположную наружной стороне. Промежуточный элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения проникновения газа с наружной стороны на внутреннюю сторону.The intermediate element may be gas permeable. In other words, the intermediate element is configured to allow gas to penetrate through the intermediate element. Typically, the intermediate element is configured to allow gas to pass from one side of the intermediate element to the other side of the intermediate element. The intermediate element may comprise an outer side and an inner side opposite the outer side. The intermediate element may be configured to allow gas to penetrate from the outside to the inside.
В некоторых вариантах осуществления промежуточный элемент содержит канал для воздуха, выполненный с возможностью обеспечения потока воздуха через промежуточный элемент. В этих вариантах осуществления промежуточный элемент не обязательно должен быть выполнен из газопроницаемого материала. Соответственно, в некоторых вариантах осуществленияIn some embodiments, the intermediate member includes an air passage configured to allow air to flow through the intermediate member. In these embodiments, the intermediate element does not necessarily have to be made of a gas-permeable material. Accordingly, in some embodiments
промежуточный элемент выполнен из газонепроницаемого материала и содержит канал для воздуха, выполненный с возможностью обеспечения прохождения воздуха через промежуточный элемент. Промежуточный элемент может содержать несколько каналов для воздуха. Промежуточный элемент может содержать любое подходящее количество каналов для воздуха, например два, три, четыре, пять или шесть каналов для воздуха. В случае, если промежуточный элемент содержит несколько каналов для воздуха, эти каналы для воздуха могут быть расположены через одинаковые промежутки в промежуточном элементе.the intermediate element is made of a gas-tight material and contains an air channel configured to allow air to pass through the intermediate element. The intermediate element may contain several air channels. The intermediate element may include any suitable number of air passages, such as two, three, four, five or six air passages. In case the intermediate element contains several air passages, these air passages may be located at regular intervals in the intermediate element.
В случае, если промежуточный элемент представляет собой трубчатый промежуточный элемент, образующий внутреннюю полость, этот промежуточный элемент может содержать канал для воздуха, выполненный с возможностью пропускания потока воздуха со стороны наружной поверхности промежуточного элемента в указанную внутреннюю полость. Промежуточный элемент может содержать канал для воздуха, проходящий от наружной поверхности до внутренней поверхности. В случае, если трубчатый промежуточный элемент содержит несколько каналов для воздуха, эти каналы для воздуха могут быть расположены через одинаковые промежутки по окружности трубчатого промежуточного элемента.If the intermediate element is a tubular intermediate element defining an internal cavity, the intermediate element may include an air passage configured to allow air flow from the outer surface of the intermediate element into said internal cavity. The intermediate element may include an air passage extending from the outer surface to the inner surface. In the event that the tubular intermediate member contains multiple air passages, these air passages may be spaced at regular intervals around the circumference of the tubular intermediate member.
Первая катушка индуктивности выполнена таким образом, что изменяющийся электрический ток, подаваемый на эту первую катушку индуктивности, приводит к генерированию изменяющегося магнитного поля. Первая катушка индуктивности расположена относительно токоприемной системы таким образом, что изменяющийся электрический ток, подаваемый на первую катушку индуктивности, создает изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первую часть токоприемной системы.The first inductor is configured such that a varying electric current supplied to the first inductor results in the generation of a varying magnetic field. The first inductor is positioned relative to the susceptor system such that a varying electric current supplied to the first inductor produces a varying magnetic field that heats the first portion of the susceptor system.
Вторая катушка индуктивности выполнена таким образом, что изменяющийся электрический ток, подаваемый на вторую катушку индуктивности, приводит к генерированию изменяющегося магнитного поля. Вторая катушка индуктивности расположена относительно токоприемной системы таким образом, что изменяющийся электрический ток, подаваемый на вторую катушку индуктивности, создает изменяющееся магнитное поле, которое нагревает вторую часть токоприемной системы.The second inductor is configured such that a varying electric current supplied to the second inductor results in the generation of a varying magnetic field. The second inductor is positioned relative to the susceptor system such that a varying electric current supplied to the second inductor produces a varying magnetic field that heats the second portion of the susceptor system.
Катушка индуктивности может иметь любую подходящую форму. Например, катушка индуктивности может представлять собой плоскую катушку индуктивности. Плоская катушка индуктивности может быть намотана по спирали по существу в одной плоскости. Предпочтительно, катушка индуктивности представляет собой трубчатую катушку индуктивности, образующую внутреннюю полость. Обычно трубчатая катушка индуктивности намотана по спирали вокруг оси. Катушка индуктивности может быть удлиненной. Особо предпочтительно, катушка индуктивности может представлять собой удлиненную трубчатую катушку индуктивности. Катушка индуктивности может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, катушка индуктивности может иметь круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или иное многоугольное поперечное сечение.The inductor can be of any suitable shape. For example, the inductor may be a planar inductor. The planar inductor may be wound in a spiral pattern substantially in one plane. Preferably, the inductor is a tubular inductor defining an internal cavity. Typically, a tubular inductor is wound in a spiral around an axis. The inductor coil can be extended. Particularly preferably, the inductor may be an elongated tubular inductor. The inductor can have any suitable cross-section. For example, the inductor may have a circular, elliptical, square, rectangular, triangular, or other polygonal cross-section.
Катушка индуктивности может быть выполнена из любого подходящего материала. Катушка индуктивности выполнена из электропроводного материала. Предпочтительно катушка индуктивности выполнена из металла или металлического сплава.The inductor can be made of any suitable material. The inductor is made of electrically conductive material. Preferably, the inductor is made of metal or a metal alloy.
В случае, если катушка индуктивности представляет собой трубчатую катушку индуктивности, часть токоприемной системы расположена внутри внутренней полости катушки индуктивности. Особо предпочтительно, первая катушка индуктивности представляет собой трубчатую катушку индуктивности, и по меньшей мере участок первой части токоприемной системы расположен внутри внутренней полости первой катушки индуктивности. Длина трубчатой первой катушки индуктивности может быть по существу равна длине первой части токоприемной системы. Особо предпочтительно, вторая катушка индуктивности представляет собой трубчатую катушку индуктивности, и по меньшей мере часть второй части токоприемной системы расположена внутри внутренней полости второй катушки индуктивности. Длина трубчатой второй катушки индуктивности может быть по существу равна длине второй части токоприемной системы.In case the inductor is a tubular inductor, a part of the current collecting system is located inside the inner cavity of the inductor. Particularly preferably, the first inductor is a tubular inductor, and at least a portion of the first part of the current collecting system is located within the internal cavity of the first inductor. The length of the tubular first inductor may be substantially equal to the length of the first part of the current collecting system. Particularly preferably, the second inductor is a tubular inductor, and at least a portion of the second part of the current collecting system is located inside the inner cavity of the second inductor. The length of the tubular second inductor may be substantially equal to the length of the second portion of the current collecting system.
В некоторых вариантах осуществления вторая катушка индуктивности по существу идентична первой катушке индуктивности. Иначе говоря, первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности имеют одинаковые форму, размеры и количество витков. Особо предпочтительно, вторая катушка индуктивности по существу идентична первой катушке индуктивности в тех вариантах осуществления, в которых вторая часть токоприемной системы по существу идентична первой части токоприемной системы.In some embodiments, the second inductor is substantially identical to the first inductor. In other words, the first inductor and the second inductor have the same shape, size and number of turns. Particularly preferably, the second inductor is substantially identical to the first inductor in those embodiments in which the second susceptor system portion is substantially identical to the first susceptor system portion.
В некоторых вариантах осуществления вторая катушка индуктивности отличается от первой катушки индуктивности. Например, вторая катушка индуктивности может иметь длину, количество витков или поперечное сечение, отличные от таковых для первой катушки индуктивности. Особо предпочтительно, вторая катушка индуктивности отличается от первой катушки индуктивности в тех вариантах осуществления, в которых вторая часть токоприемной системы отличается от первой части токоприемной системы.In some embodiments, the second inductor is different from the first inductor. For example, the second inductor may have a different length, number of turns, or cross-section than the first inductor. Particularly preferably, the second inductor is different from the first inductor in those embodiments in which the second susceptor system portion is different from the first susceptor system portion.
Первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности могут быть размещены в любой подходящей системе. Особо предпочтительно, первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности коаксиально выровнены вдоль оси. В случае, если первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности представляют собой удлиненные трубчатые катушки индуктивности, первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности могут быть коаксиально выровнены вдоль продольной оси таким образом, чтобы внутренние полости катушек были выровнены вдоль продольной оси.The first inductor and the second inductor may be placed in any suitable system. Particularly preferably, the first inductor and the second inductor are coaxially aligned along the axis. In case the first inductor and the second inductor are elongated tubular inductors, the first inductor and the second inductor may be coaxially aligned along the longitudinal axis such that the internal cavities of the coils are aligned along the longitudinal axis.
В некоторых вариантах осуществления первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности намотаны в одном направлении. В некоторых вариантах осуществления вторая катушка индуктивности намотана в направлении, отличном от направления намотки первой катушки индуктивности.In some embodiments, the first inductor and the second inductor are wound in the same direction. In some embodiments, the second inductor is wound in a direction different from the winding direction of the first inductor.
Индукционная нагревательная система может содержать любое подходящее количество катушек индуктивности. Токоприемная система содержит множество катушек индуктивности. Индукционная нагревательная система содержит по меньшей мере две катушки индуктивности. Предпочтительно, количество катушек индуктивности индукционной нагревательной системы равно количеству токоприемников токоприемной системы. Количество катушек индуктивности индукционной нагревательной системы может отличаться от количества токоприемников токоприемной системы. В случае, если количество катушек индуктивности равно количеству токоприемников, предпочтительно каждая катушка индуктивности размещена вокруг токоприемника. Особо предпочтительно, каждая катушка индуктивности проходит по существу на длину токоприемника, вокруг которого она размещена.The induction heating system may contain any suitable number of inductors. The current collecting system contains a plurality of inductors. The induction heating system contains at least two inductors. Preferably, the number of inductors of the induction heating system is equal to the number of current collectors of the current collecting system. The number of inductors of the induction heating system may differ from the number of current collectors of the current collector system. In case the number of inductors is equal to the number of pantographs, preferably each inductor is placed around a pantograph. Particularly preferably, each inductor extends substantially the length of the pantograph around which it is placed.
Токоприемная система может содержать концентратор потока. Концентратор потока может быть размещен вокруг катушки индуктивности индукционной нагревательной системы. Концентратор потока выполнен с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого катушкой индуктивности, в направлении токоприемной системы.The current collection system may contain a flow concentrator. A flux concentrator may be placed around the inductor coil of an induction heating system. The flux concentrator is configured to deform the changing magnetic field generated by the inductor in the direction of the current-collecting system.
Предпочтительно, благодаря деформации магнитного поля в направлении токоприемной системы, концентратор магнитного потока обеспечивает возможность концентрирования магнитного поля на токоприемной системе. Это обеспечивает возможность повышения эффективности индукционной нагревательной системы по сравнению с вариантами осуществления, в которых концентратор потока не предусмотрен. В контексте данного документа фраза «концентрировать магнитное поле» означает: деформировать магнитное поле таким образом, чтобы плотность магнитной энергии магнитного поля повышалась в месте, в котором «концентрируется» магнитное поле.Preferably, due to the deformation of the magnetic field in the direction of the current collecting system, the magnetic flux concentrator allows the magnetic field to be concentrated on the current collecting system. This makes it possible to improve the efficiency of the induction heating system compared to embodiments in which a flux concentrator is not provided. In the context of this document, the phrase "concentrate a magnetic field" means: deform a magnetic field so that the magnetic energy density of the magnetic field increases at the location where the magnetic field is "concentrated."
В контексте данного документа термин «концентратор потока» относится к компоненту, который имеет высокую относительную магнитную проницаемость и служит для концентрации и направления магнитного поля или силовых линий магнитного поля, генерируемых катушкой индуктивности. В контексте данного документа термин «относительная магнитная проницаемость» относится к отношению магнитной проницаемости материала или среды, такой как концентратор потока, к магнитной проницаемости свободного пространства, «μ0», где μ0 составляет 4π×10-7 Ньютонов на квадратный Ампер (N.A-2).As used herein, the term "flux concentrator" refers to a component that has a high relative magnetic permeability and serves to concentrate and direct the magnetic field or magnetic field lines generated by the inductor. As used herein, the term "relative permeability" refers to the ratio of the magnetic permeability of a material or medium, such as a flux concentrator, to the magnetic permeability of free space, "μ 0 ", where μ 0 is 4π×10 -7 Newtons per square Ampere (NA -2 ).
В контексте данного документа термин «высокая относительная магнитная проницаемость» относится к относительной магнитной проницаемости, составляющей по меньшей мере 5 при 2 5 градусах по Цельсию, например по меньшей мере 10, по меньшей мере 20, по меньшей мере 30, по меньшей мере 40, по меньшей мере 50, по меньшей мере 60, по меньшей мере 80 или по меньшей мере 100 градусов по Цельсию. Эти иллюстративные значения предпочтительно относятся к значениям относительной магнитной проницаемости при частоте от 6 до 8 мегагерц (МГц) и температуре 25 градусов по Цельсию.As used herein, the term “high relative magnetic permeability” refers to a relative magnetic permeability of at least 5 at 2-5 degrees Celsius, for example at least 10, at least 20, at least 30, at least 40, at least 50, at least 60, at least 80 or at least 100 degrees Celsius. These exemplary values preferably refer to relative magnetic permeability values at a frequency of 6 to 8 megahertz (MHz) and a temperature of 25 degrees Celsius.
Концентратор потока может быть выполнен из любого подходящего материала или комбинации материалов.The flow concentrator may be made of any suitable material or combination of materials.
Предпочтительно, концентратор потока содержит ферромагнитный материал, например ферритовый материал, ферритовый порошок, удерживаемый в связующем, или любой другой подходящий материал, содержащий ферритовый материал, такой как ферритный чугун, ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь.Preferably, the flux concentrator contains a ferromagnetic material, such as a ferrite material, ferrite powder held in a binder, or any other suitable material containing a ferritic material, such as ferritic iron, ferromagnetic steel or stainless steel.
В некоторых вариантах осуществления индукционная нагревательная система содержит концентратор потока, размещенный вокруг первой катушки индуктивности и второй катушки индуктивности. В этих вариантах осуществления концентратор потока выполнен с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого первой катушкой индуктивности, в направлении первой части токоприемной системы и с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого второй катушкой индуктивности, в направлении второй части токоприемной системы.In some embodiments, the induction heating system includes a flux concentrator positioned around the first inductor and the second inductor. In these embodiments, the flux concentrator is configured to deform the varying magnetic field generated by the first inductor toward the first susceptor system portion and deform the varying magnetic field generated by the second inductor toward the second susceptor system portion.
В некоторых из этих вариантов осуществления часть концентратора потока проходит внутрь промежуточного элемента между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы. Благодаря прохождению части концентратора потока внутрь промежуточного элемента между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы, обеспечивается возможность дополнительной деформации магнитного поля, генерируемого первой катушкой индуктивности, и магнитного поля, генерируемого второй катушкой индуктивности. Эта дополнительная деформация обеспечивает возможностьIn some of these embodiments, the flux concentrator portion extends within the intermediate member between the first current collector system portion and the second current collector system portion. By extending the flux concentrator portion into the intermediate element between the first susceptor system portion and the second susceptor system portion, the magnetic field generated by the first inductor and the magnetic field generated by the second inductor can be further deformed. This additional deformation allows
дополнительной концентрации магнитного поля, генерируемого первой катушкой индуктивности, в направлении первой части токоприемной системы, и дополнительной концентрации магнитного поля, генерируемого второй катушкой индуктивности, в направлении второй части токоприемной системы. Это обеспечивает возможность дополнительного повышения эффективности индукционной нагревательной системы.an additional concentration of the magnetic field generated by the first inductor towards the first part of the current collecting system, and an additional concentration of the magnetic field generated by the second inductor towards the second part of the current collecting system. This provides the opportunity to further improve the efficiency of the induction heating system.
В некоторых вариантах осуществления индукционная нагревательная система содержит множество концентраторов потока. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления отдельный концентратор потока размещен вокруг каждой катушки индуктивности. Благодаря тому, что каждая катушка индуктивности оснащена выделенным концентратором потока, обеспечивается возможность оптимального конфигурирования концентратора потока для деформации магнитного поля, генерируемого катушкой индуктивности. Такая система также обеспечивает возможность выполнения индукционной нагревательной системы из модульных индукционных нагревательных блоков. Каждый индукционный нагревательный блок может содержать катушку индуктивности и концентратор потока. Благодаря обеспечению модульных индукционных нагревательных блоков, обеспечивается возможность содействия стандартизованному производству индукционной нагревательной системы и возможность удаления и замены отдельных блоков.In some embodiments, the induction heating system includes a plurality of flux concentrators. In some preferred embodiments, a separate flux concentrator is placed around each inductor. By providing each inductor with a dedicated flux concentrator, the flux concentrator can be optimally configured to deform the magnetic field generated by the inductor. Such a system also makes it possible to construct an induction heating system from modular induction heating blocks. Each induction heating block may include an inductor and a flux concentrator. By providing modular induction heating blocks, it is possible to promote standardized production of the induction heating system and the ability to remove and replace individual blocks.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления индукционная нагревательная система содержит: первый концентратор потока, размещенный вокруг первой катушки индуктивности и выполненный с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого первой катушкой индуктивности, в направлении первой части токоприемной системы; и второй концентратор потока, размещенный вокруг второй катушки индуктивности и выполненный с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого второй катушкой индуктивности, в направлении второй части токоприемной системы.In some preferred embodiments, the induction heating system comprises: a first flux concentrator positioned around the first inductor and configured to deform a varying magnetic field generated by the first inductor toward a first portion of the current collector system; and a second flux concentrator disposed around the second inductor and configured to deform the changing magnetic field generated by the second inductor toward the second portion of the current collecting system.
В этих предпочтительных вариантах осуществления часть первого концентратора потока может проходить внутрь промежуточного элемента между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы. В этих предпочтительных вариантах осуществления часть второго концентратора потока может проходить внутрь промежуточного элемента между первой частью токоприемной системы и второй частью токоприемной системы. Благодаря прохождению части концентратора потока внутрь промежуточного элемента между токоприемниками, концентратор потока имеет возможность дополнительной деформации магнитного поля, генерируемого катушкой индуктивности, в направлении токоприемника.In these preferred embodiments, a portion of the first flux concentrator may extend within an intermediate member between the first susceptor system portion and the second susceptor system portion. In these preferred embodiments, a portion of the second flux concentrator may extend within the intermediate member between the first current collector system portion and the second current collector system portion. Due to the passage of part of the flux concentrator inside the intermediate element between the pantographs, the flux concentrator has the possibility of additional deformation of the magnetic field generated by the inductor in the direction of the pantograph.
Индукционная нагревательная система может дополнительно содержать кожух индукционной нагревательной системы. Кожух может удерживать вместе токоприемную систему, катушки индуктивности и концентраторы потока. Это обеспечивает возможность содействия закреплению относительных расположений компонентов индукционной нагревательной системы и улучшения связи между компонентами. Предпочтительно, кожух индукционной нагревательной системы выполнен из электроизоляционного материала.The induction heating system may further comprise an induction heating system housing. The housing can hold together the current collector system, inductors and flux concentrators. This provides the ability to help secure the relative positions of the components of the induction heating system and improve communication between the components. Preferably, the casing of the induction heating system is made of an electrically insulating material.
В случае, если индукционная нагревательная система содержит раздельные индукционные нагревательные блоки, содержащие катушку индуктивности и концентратор потока, каждый индукционный нагревательный блок может содержать кожух индукционного нагревательного блока. Кожух индукционного нагревательного блока может удерживать вместе компоненты индукционного нагревательного блока и улучшать связь между компонентами. Предпочтительно, кожух индукционного нагревательного блока выполнен из электроизоляционного материала.In the case where the induction heating system includes separate induction heating blocks comprising an inductor and a flux concentrator, each induction heating block may include an induction heating block housing. The induction heating block casing can hold the components of the induction heating block together and improve the connection between the components. Preferably, the casing of the induction heating unit is made of an electrically insulating material.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать источник питания. Источник питания может представлять собой источник питания любого подходящего типа. Источник питания может представлять собой источник питания постоянного тока. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления источник питания представляет собой батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея. Источник питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке. Источник питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более сеансов использования устройства. Например, источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В еще одном примере источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности заданного количества сеансов использования устройства или отдельных активаций. В одном варианте осуществления источник питания представляет собой источник питания постоянного тока, имеющий напряжение питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 Вольта до приблизительно 4,5 Вольта и силу постоянного тока питания в диапазоне от приблизительно 1 Ампера до приблизительно 10 Ампер (что соответствует мощности источника питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 Ватта до приблизительно 45 Ватт).The aerosol generating device may include a power source. The power source may be any suitable type of power source. The power source may be a DC power supply. In some preferred embodiments, the power source is a battery, such as a rechargeable lithium-ion battery. The power source may be another type of charge storage device, such as a capacitor. The power supply may need to be recharged. The power source may have a capacity that can store sufficient energy for one or more uses of the device. For example, the power source may have a capacity sufficient to enable continuous generation of an aerosol for a period of approximately six minutes, which corresponds to the typical time required to smoke a conventional cigarette, or for a period that is a multiple of six minutes. In yet another example, the power supply may have a capacity sufficient to enable a given number of device usage sessions or individual activations. In one embodiment, the power supply is a DC power supply having a DC supply voltage in the range of about 2.5 Volts to about 4.5 Volts and a DC supply current in the range of about 1 Ampere to about 10 Amps (corresponding to DC power supply power ranging from approximately 2.5 Watts to approximately 45 Watts).
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать контроллер, соединенный с индукционной нагревательной системой и источником питания. В частности, генерирующее аэрозоль устройство может содержать контроллер, соединенный с первой катушкой индуктивности, второй катушкой индуктивности и источником питания. Контроллер выполнен с возможностью управления подачей питания на индукционную нагревательную систему от источника питания. Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер, или специализированную интегральную схему (ASIC), или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования подачи тока на индукционную нагревательную систему. Ток может подаваться на индукционную нагревательную систему непрерывно после активации генерирующего аэрозоль устройства, или он может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке.The aerosol generating device may include a controller coupled to an induction heating system and a power source. In particular, the aerosol generating device may include a controller coupled to the first inductor, the second inductor, and a power supply. The controller is configured to control the power supply to the induction heating system from the power source. The controller may include a microprocessor, which may be a programmable microprocessor, a microcontroller, or an application specific integrated circuit (ASIC), or other electronic circuit capable of providing control. The controller may contain additional electronic components. The controller may be configured to control the supply of current to the induction heating system. Current may be supplied to the induction heating system continuously upon activation of the aerosol generating device, or it may be supplied intermittently, such as from puff to puff.
Генерирующее аэрозоль устройство предпочтительно может содержать инвертор для преобразования постоянного тока в переменный ток, который может содержать усилитель мощности класса С, класса D или класса Е. Инвертор для преобразования постоянного тока в переменный может быть расположен между источником питания и индукционной нагревательной системой.The aerosol generating device may preferably include a DC-to-AC inverter, which may include a Class C, Class D, or Class E power amplifier. The DC-to-AC inverter may be located between the power supply and the induction heating system.
Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать преобразователь постоянного тока в постоянный ток, включенный между источником питания и преобразователем постоянного тока в переменный ток.The aerosol generating device may further comprise a DC/DC converter coupled between the power source and the DC/AC converter.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать первый переключатель, включенный между источником питания и первой катушкой индуктивности, и второй переключатель, включенный между источником питания и второй катушкой индуктивности. Контроллер может быть выполнен с возможностью размыкания и замыкания первого переключателя с первой частотой переключения для возбуждения первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией в первой катушке индуктивности, когда второй переключатель остается разомкнутым. Контроллер может быть выполнен с возможностью замыкания и размыкания второго переключателя со второй частотой переключения для возбуждения второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во второй катушке индуктивности, когда первый переключатель остается разомкнутым.The aerosol generating device may include a first switch connected between the power source and the first inductor, and a second switch connected between the power source and the second inductor. The controller may be configured to open and close the first switch at a first switching frequency to drive a first pulse width modulated alternating signal in the first inductor while the second switch remains open. The controller may be configured to close and open the second switch at a second switching frequency to drive a second pulse width modulated alternating signal in the second inductor while the first switch remains open.
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией на индукционную нагревательную систему с любой подходящей частотой. Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией на индукционную нагревательную систему с частотой от приблизительно 5 килогерц до приблизительно 30 мегагерц. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью подачи переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией на индукционную нагревательную систему с частотой от приблизительно 5 килогерц до приблизительно 500 килогерц. В некоторых вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью подачи высокочастотного переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией на индукционную нагревательную систему. В контексте данного документа термин «высокочастотный переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией» обозначает переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией, имеющий частоту от приблизительно 500 килогерц до приблизительно 30 мегагерц. Высокочастотный переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией может иметь частоту от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 30 мегагерц, например от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 10 мегагерц или, например, от приблизительно 5 мегагерц до приблизительно 8 мегагерц.The controller may be configured to provide a pulse width modulated alternating signal to the induction heating system at any suitable frequency. The controller may be configured to provide an alternating pulse width modulated signal to the induction heating system at a frequency of about 5 kilohertz to about 30 megahertz. In some preferred embodiments, the controller is configured to provide an alternating pulse width modulated signal to the induction heating system at a frequency of from about 5 kilohertz to about 500 kilohertz. In some embodiments, the controller is configured to provide a pulse width modulated high frequency alternating signal to the induction heating system. As used herein, the term “high-frequency pulse-width modulated alternating signal” means a pulse-width modulated alternating signal having a frequency of from about 500 kilohertz to about 30 megahertz. The high frequency alternating signal with pulse width modulation may have a frequency of from about 1 megahertz to about 30 megahertz, such as from about 1 megahertz to about 10 megahertz, or, for example, from about 5 megahertz to about 8 megahertz.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать кожух устройства. Кожух устройства может быть удлиненным. Кожух устройства может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (РЕЕК) и полиэтилен. Предпочтительно, материал является легким и нехрупким.The aerosol generating device may include a device housing. The device casing can be extended. The device housing may comprise any suitable material or combination of materials. Examples of suitable materials include metals, alloys, plastics or composite materials containing one or more of such materials, or thermoplastic materials suitable for use in the food or pharmaceutical industries, for example polypropylene, polyetheretherketone (PEEK) and polyethylene. Preferably, the material is light and non-fragile.
Кожух устройства может образовывать полость устройства для приема образующего аэрозоль субстрата. Полость устройства может быть выполнена с возможностью приема по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия. Полость устройства может иметь любые подходящие форму и размер. Полость устройства может быть по существу цилиндрической. Полость устройства может иметь по существу круглое поперечное сечение.The device housing may define a device cavity for receiving an aerosol-forming substrate. The cavity of the device may be configured to receive at least a portion of the aerosol generating article. The cavity of the device can have any suitable shape and size. The cavity of the device may be substantially cylindrical. The device cavity may have a substantially circular cross-section.
Токоприемная система может быть размещена в полости устройства. Токоприемная система может быть размещена вокруг полости устройства. Если токоприемная система представляет собой трубчатую токоприемную систему, то эта токоприемная система может окружать полость устройства. Внутренняя поверхность токоприемной системы может образовывать внутреннюю поверхность полости устройства.The current-receiving system can be placed in the cavity of the device. The current collection system may be placed around the cavity of the device. If the susceptor system is a tubular susceptor system, then the susceptor system may surround a cavity of the device. The inner surface of the current collecting system may form an inner surface of the device cavity.
Первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности могут быть размещены в полости устройства. Первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности могут быть размещены вокруг полости устройства. Первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности могут окружать полость устройства. Внутренняя поверхность первой катушки индуктивности и второй катушки индуктивности могут образовывать внутреннюю поверхность полости устройства.The first inductor and the second inductor may be placed in the cavity of the device. The first inductor and the second inductor may be placed around the cavity of the device. The first inductor and the second inductor may surround the device cavity. The inner surface of the first inductor and the second inductor may define an inner surface of the device cavity.
Устройство может иметь ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу. Предпочтительно, полость устройства расположена на ближнем конце устройства.The device may have a proximal end and a distal end opposite the proximal end. Preferably, the device cavity is located at the proximal end of the device.
Полость устройства может иметь ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу. Ближний конец полости устройства может быть по существу открытым для приема генерирующего аэрозоль изделия.The device cavity may have a proximal end and a distal end opposite the proximal end. The proximal end of the device cavity may be substantially open to receive the aerosol generating article.
В некоторых вариантах осуществления генерирующее аэрозоль устройство дополнительно содержит крышку, выполненную с возможностью перемещения поверх ближнего конца полости устройства для предотвращения вставки генерирующего аэрозоль изделия в полость устройства.In some embodiments, the aerosol generating device further includes a cover movable over a proximal end of the device cavity to prevent insertion of the aerosol generating article into the device cavity.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первая катушка индуктивности расположена около ближнего конца полости устройства, а вторая катушка индуктивности расположена около дальнего конца полости устройства. В этих предпочтительных вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью инициирования нагрева образующего аэрозоль субстрата путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой катушке индуктивности и последующего возбуждения второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией во второй катушке индуктивности. Такое действие приводит к нагреву ближней части полости устройства перед нагревом дальней части полости устройства.In some preferred embodiments, the first inductor is located near the proximal end of the device cavity and the second inductor is located near the distal end of the device cavity. In these preferred embodiments, the controller may be configured to initiate heating of the aerosol-forming substrate by driving a first varying current in the first inductor and subsequently driving a second pulse-width modulated variable signal in the second inductor. This action causes the proximal portion of the device cavity to heat before heating the distal portion of the device cavity.
Кожух устройства может содержать впускное отверстие для воздуха. Впускное отверстие для воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения поступления окружающего воздуха в кожух устройства. Кожух устройства может содержать любое подходящее количество впускных отверстий для воздуха. Кожух устройства может содержать множество впускных отверстий для воздуха.The device housing may include an air inlet. The air inlet hole may be configured to allow ambient air to enter the device housing. The device housing may include any suitable number of air inlet openings. The device housing may include a plurality of air inlet openings.
Кожух устройства может содержать выпускное отверстие для воздуха. Выпускное отверстие для воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения поступления воздуха в полость устройства изнутри кожуха устройства. Кожух устройства может содержать любое подходящее количество выпускных отверстий для воздуха. Кожух устройства может содержать множество выпускных отверстий для воздуха.The device housing may include an air outlet. The air outlet may be configured to allow air to enter the device cavity from within the device housing. The device housing may include any suitable number of air outlets. The device housing may include a plurality of air outlets.
В случае, если промежуточный элемент токоприемной системы является газопроницаемым, генерирующее аэрозоль устройство может образовывать канал для потока воздуха, проходящий от впускного отверстия для воздуха до указанного промежуточного элемента токоприемной системы. Такой канал для потока воздуха обеспечивает возможность втягивания воздуха через генерирующее аэрозоль устройство из впускного отверстия для воздуха внутрь полости устройства через промежуточный элемент.If the current collector system intermediate member is gas-permeable, the aerosol generating device may define an air flow path extending from the air inlet to the current collector system intermediate member. Such an air flow path allows air to be drawn through the aerosol generating device from the air inlet into the cavity of the device through the intermediate element.
В некоторых вариантах осуществления полость устройства содержит ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу. В этих вариантах осуществления полость устройства может быть открытой на ближнем конце для приема генерирующего аэрозоль изделия. В этих вариантах осуществления полость устройства может быть по существу закрытой на дальнем конце. Корпус устройства может содержать выпускное отверстие для воздуха на дальнем конце полости устройства. Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать кольцевое уплотнение со стороны ближнего конца полости устройства. Кольцевое уплотнение может проходить внутрь полости устройства. Кольцевое уплотнение обеспечивает возможность по существу воздухонепроницаемой герметизации между корпусом устройства и наружной поверхностью генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в полости устройства. Это обеспечивает возможность уменьшения объема воздуха, втягиваемого в полость устройства во время использования через какие-либо зазоры, которые присутствуют между наружной поверхностью генерирующего аэрозоль изделия и внутренней поверхностью полости устройства. Это обеспечивает возможность увеличения объема воздуха, втягиваемого в генерирующее аэрозоль изделие через проницаемые промежуточные элементы.In some embodiments, the device cavity includes a proximal end and a distal end opposite the proximal end. In these embodiments, the device cavity may be open at the proximal end to receive the aerosol generating article. In these embodiments, the device cavity may be substantially closed at the distal end. The device body may include an air outlet at a distal end of the device cavity. The aerosol generating device may further comprise an annular seal at the proximal end of the device cavity. The ring seal may extend into the cavity of the device. The O-ring provides a substantially airtight seal between the body of the device and the outer surface of the aerosol generating article housed in the cavity of the device. This provides the ability to reduce the volume of air drawn into the device cavity during use through any gaps that are present between the outer surface of the aerosol generating article and the inner surface of the device cavity. This makes it possible to increase the volume of air drawn into the aerosol generating article through the permeable intermediate elements.
В некоторых вариантах осуществления корпус устройства содержит мундштук. Мундштук может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха. Мундштук может содержать более чем одно впускное отверстие для воздуха. Одно или более впускных отверстий для воздуха обеспечивают возможность снижения температуры аэрозоля перед его доставкой пользователю и возможность снижения концентрации аэрозоля перед его доставкой пользователю.In some embodiments, the device body includes a mouthpiece. The mouthpiece may include at least one air inlet and at least one air outlet. The mouthpiece may include more than one air inlet. The one or more air inlets provide the ability to reduce the temperature of the aerosol before delivery to the user and the ability to reduce the concentration of the aerosol before delivery to the user.
В некоторых вариантах осуществления мундштук обеспечен как часть генерирующего аэрозоль изделия. В контексте данного документа термин «мундштук» относится к части генерирующей аэрозоль системы, помещаемой в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого генерирующей аэрозоль системой из генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в генерирующем аэрозоль устройстве.In some embodiments, a mouthpiece is provided as part of an aerosol generating article. As used herein, the term “mouthpiece” refers to a portion of an aerosol generating system placed in the mouth of a user to directly inhale the aerosol generated by the aerosol generating system from an aerosol generating article housed in the aerosol generating device.
В некоторых вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью отслеживания подачи тока на индукционную нагревательную систему. Контроллер может быть выполнен с возможностью определения температуры токоприемной системы на основе отслеживаемого тока. Контроллер может быть выполнен с возможностью отслеживания первого изменяющегося тока и определения температуры первой части токоприемной системы на основе отслеживаемого первого изменяющегося тока. Контроллер может быть выполнен с возможностью отслеживания второго изменяющегося тока и определения температуры второй части токоприемной системы на основе отслеживаемого второго изменяющегося тока.In some embodiments, the controller may be configured to monitor the supply of current to the induction heating system. The controller may be configured to determine the temperature of the current collector system based on the monitored current. The controller may be configured to monitor the first varying current and determine the temperature of the first portion of the susceptor system based on the monitored first varying current. The controller may be configured to monitor the second varying current and determine the temperature of the second portion of the susceptor system based on the monitored second varying current.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик температуры. Второй датчик температуры может быть выполнен с возможностью измерения температуры токоприемной системы. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования первого изменяющегося тока на основе температуры токоприемной системы, измеряемой датчиком температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования второго изменяющегося тока на основе температуры токоприемной системы, измеряемой датчиком температуры.The aerosol generating device may include a temperature sensor. The second temperature sensor may be configured to measure the temperature of the current collector system. The controller may be configured to regulate the first varying current based on the temperature of the current collector system as measured by the temperature sensor. The controller may be configured to regulate the second varying current based on the temperature of the current collector system as measured by the temperature sensor.
Датчик температуры может представлять собой датчик температуры любого подходящего типа. Например, датчик температуры может представлять собой термопару, резистивный датчик температуры с отрицательным температурным коэффициентом или резистивный датчик температуры с положительным температурным коэффициентом.The temperature sensor may be any suitable type of temperature sensor. For example, the temperature sensor may be a thermocouple, a negative temperature coefficient RTD, or a positive temperature coefficient RTD.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль устройство может содержать первый датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры первой части токоприемной системы. В этих вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования первого изменяющегося тока на основе температуры первой части токоприемной системы, измеряемой первым датчиком температуры.In some preferred embodiments, the aerosol generating device may include a first temperature sensor configured to measure the temperature of the first portion of the current collector system. In these embodiments, the controller may be configured to regulate the first varying current based on the temperature of the first portion of the susceptor system as measured by the first temperature sensor.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль устройство может содержать второй датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры второй части токоприемной системы. В этих вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования второго изменяющегося тока на основе температуры второй части токоприемной системы, измеряемой вторым датчиком температуры.In some preferred embodiments, the aerosol generating device may include a second temperature sensor configured to measure the temperature of the second portion of the current collector system. In these embodiments, the controller may be configured to regulate the second varying current based on the temperature of the second portion of the susceptor system as measured by the second temperature sensor.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать пользовательский интерфейс для активации устройства, например кнопку для инициирования нагрева генерирующего аэрозоль устройства.The aerosol generating device may include a user interface for activating the device, such as a button to initiate heating of the aerosol generating device.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать дисплей для отображения состояния устройства или образующего аэрозоль субстрата.The aerosol generating device may include a display for displaying the status of the device or the aerosol generating substrate.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик для обнаружения наличия образующего аэрозоль субстрата. В случае, если генерирующее аэрозоль устройство содержит полость устройства для приема образующего аэрозоль субстрата, генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик для обнаружения наличия образующего аэрозоль субстрата в указанной полости устройства. В случае, если генерирующее аэрозоль устройство выполнено с возможностью приема по меньшей мере части генерирующего аэрозоль, генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик генерирующего аэрозоль изделия, выполненный с возможностью обнаружения генерирующего аэрозоль изделия в полости устройства.The aerosol generating device may include a sensor for detecting the presence of an aerosol-forming substrate. In the event that the aerosol generating device includes a device cavity for receiving an aerosol-forming substrate, the aerosol generating device may include a sensor for detecting the presence of an aerosol-forming substrate in said device cavity. If the aerosol generating device is configured to receive at least a portion of the aerosol generating device, the aerosol generating device may include an aerosol generating product sensor configured to detect the aerosol generating product in the cavity of the device.
Контроллер может быть выполнен с возможностью инициирования нагрева путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой катушке индуктивности в случае, если датчиком образующего аэрозоль субстрата обнаружено наличие образующего аэрозоль субстрата.The controller may be configured to initiate heating by driving a first varying current in the first inductor if the presence of an aerosol-forming substrate is detected by the aerosol-forming substrate sensor.
Контроллер может быть выполнен с возможностью инициирования нагрева путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой катушке индуктивности в случае, если датчиком генерирующего аэрозоль изделия обнаружено наличие генерирующего аэрозоль изделия в полости устройства.The controller may be configured to initiate heating by driving a first varying current in the first inductor if the aerosol generating article sensor detects the presence of an aerosol generating article in the cavity of the device.
Датчик образующего аэрозоль субстрата и датчик генерирующего аэрозоль изделия могут представлять собой датчики любого подходящего типа. Например, датчик может представлять собой оптический, акустический, емкостной или индукционный датчик.The aerosol-generating substrate sensor and the aerosol-generating article sensor can be any suitable type of sensor. For example, the sensor may be an optical, acoustic, capacitive or inductive sensor.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик затяжек, выполненный с возможностью обнаружения осуществления пользователем затяжек на генерирующей аэрозоль системе. В контексте данного документа термин «затяжка» обозначает втягивание, осуществляемое пользователем на генерирующей аэрозоль системе для приема аэрозоля.The aerosol generating device may include a puff sensor configured to detect a user taking puffs on the aerosol generating system. As used herein, the term “pull” refers to a pull exerted by a user on an aerosol generating system for receiving an aerosol.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство является портативным. Генерирующее аэрозоль устройство может иметь размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Генерирующее аэрозоль устройство может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 150 миллиметров. Генерирующее аэрозоль устройство может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров.Preferably, the aerosol generating device is portable. The aerosol generating device may be of a size comparable to that of a traditional cigar or cigarette. The aerosol generating device may have an overall length of from about 30 millimeters to about 150 millimeters. The aerosol generating device may have an outer diameter of from about 5 millimeters to about 30 millimeters.
Генерирующее аэрозоль устройство может образовывать часть генерирующей аэрозоль системы.The aerosol generating device may form part of an aerosol generating system.
Генерирующая аэрозоль система может дополнительно содержать генерирующее аэрозоль изделие. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать образующий аэрозоль субстрат. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать первый образующий аэрозоль субстрат и второй образующий аэрозоль субстрат. При размещении генерирующего аэрозоль изделия в полости устройства, по меньшей мере часть первого образующего аэрозоль субстрата может быть размещена в первой части полости устройства, и по меньшей мере часть второго образующего аэрозоль субстрата может быть размещена во второй части полости устройства.The aerosol generating system may further comprise an aerosol generating article. The aerosol-generating article may contain an aerosol-forming substrate. The aerosol-generating article may comprise a first aerosol-forming substrate and a second aerosol-forming substrate. When placing an aerosol-generating article in a device cavity, at least a portion of the first aerosol-forming substrate may be placed in a first portion of the device cavity, and at least a portion of a second aerosol-forming substrate may be placed in a second portion of the device cavity.
Токоприемная система, образующий часть индукционной нагревательной системы генерирующего аэрозоль устройства, выполнена с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата.The current-receiving system, forming part of the induction heating system of the aerosol-generating device, is configured to heat the aerosol-forming substrate.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать никотин. Содержащий никотин образующий аэрозоль субстрат может представлять собой матрицу из никотиновой соли.The aerosol-forming substrate may contain nicotine. The nicotine-containing aerosol-forming substrate may be a nicotine salt matrix.
Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой жидкость. Образующий аэрозоль субстрат может содержать твердые компоненты и жидкие компоненты. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат является твердым.The aerosol-forming substrate may be a liquid. The aerosol-forming substrate may contain solid components and liquid components. Preferably, the aerosol-forming substrate is solid.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табак. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые выделяются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть получен в результате агломерации табака в виде частиц. В особо предпочтительном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит собранный гофрированный лист из гомогенизированного табачного материала. В контексте данного документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров.The aerosol-forming substrate may contain material of plant origin. The aerosol-forming substrate may contain tobacco. The aerosol-forming substrate may comprise tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the aerosol-forming substrate when heated. The aerosol-forming substrate may comprise non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may comprise homogenized material of plant origin. The aerosol-forming substrate may comprise homogenized tobacco material. Homogenized tobacco material can be obtained by agglomerating tobacco into particles. In a particularly preferred embodiment, the aerosol-forming substrate comprises an assembled corrugated sheet of homogenized tobacco material. As used herein, the term “corrugated sheet” means a sheet having a plurality of substantially parallel folds or corrugations.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и которые являются по существу стойкими к термическому разложению при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля могут включать многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол.The aerosol-forming substrate may contain at least one aerosol-forming substance. An aerosol forming agent is any suitable known compound or mixture of compounds which, when used, promotes the formation of a dense and stable aerosol and which is substantially resistant to thermal decomposition at the operating temperature of the system. Suitable aerosol-forming agents are well known in the art and include, but are not limited to: polyhydric alcohols such as triethylene glycol, 1,3-butanediol and glycerol; polyhydric alcohol esters such as glycerol mono-, di- or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids, such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate. Preferred aerosol formers may include polyhydric alcohols or mixtures thereof, such as triethylene glycol, 1,3-butanediol.
Предпочтительно, вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин. При его наличии, содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале быть равно 5 процентам по весу или больше 5 процентов по весу в пересчете на сухой вес, например от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Образующий аэрозоль субстрат может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.Preferably, the aerosol-forming agent is glycerol. If present, the aerosol forming agent content of the homogenized tobacco material will be equal to 5 percent by weight or greater than 5 percent by weight on a dry weight basis, such as from about 5 percent to about 30 percent by weight on a dry weight basis. The aerosol-forming substrate may contain other additives and ingredients, such as flavoring agents.
Образующий аэрозоль субстрат может содержаться в генерирующем аэрозоль изделии. Генерирующее аэрозоль устройство, содержащее индукционную нагревательную систему, может быть выполнено с возможностью размещения по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь любую подходящую форму. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь по существу цилиндрическую форму. Генерирующее аэрозоль изделие может быть по существу удлиненным. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.The aerosol-forming substrate may be contained in the aerosol-generating article. The aerosol generating device comprising an induction heating system may be configured to accommodate at least a portion of the aerosol generating article. The aerosol generating article may have any suitable shape. The aerosol generating article may have a substantially cylindrical shape. The aerosol generating article may be substantially elongated. The aerosol generating article may have a length and a circumference substantially perpendicular to the length.
Образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в виде генерирующего аэрозоль сегмента, содержащего образующий аэрозоль субстрат. Генерирующий аэрозоль сегмент может содержать множество образующих аэрозоль субстратов. Генерирующий аэрозоль сегмент может содержать первый образующий аэрозоль субстрат и второй образующий аэрозоль субстрат. В некоторых вариантах осуществления второй образующий аэрозоль субстрат является по существу одинаковым с первым образующим аэрозоль субстратом. В некоторых вариантах осуществления второй образующий аэрозоль субстрат отличается от первого образующего аэрозоль субстрата.The aerosol-forming substrate may be provided in the form of an aerosol-generating segment containing the aerosol-forming substrate. The aerosol generating segment may contain a plurality of aerosol-forming substrates. The aerosol generating segment may comprise a first aerosol-forming substrate and a second aerosol-forming substrate. In some embodiments, the second aerosol-forming substrate is substantially the same as the first aerosol-forming substrate. In some embodiments, the second aerosol-forming substrate is different from the first aerosol-forming substrate.
В случае, если генерирующий аэрозоль сегмент содержит множество образующих аэрозоль субстратов, количество образующих аэрозоль субстратов может быть таким же, что и количество токоприемников в токоприемной системе. Аналогичным образом, количество образующих аэрозоль субстратов может быть таким же, что и количество катушек индуктивности в индукционной нагревательной системе.In case the aerosol generating segment contains a plurality of aerosol-forming substrates, the number of aerosol-forming substrates may be the same as the number of susceptors in the susceptor system. Likewise, the number of aerosol-forming substrates may be the same as the number of inductors in the induction heating system.
Генерирующий аэрозоль сегмент может иметь по существу цилиндрическую форму. Генерирующий аэрозоль сегмент может быть по существу удлиненным. Генерирующий аэрозоль сегмент может также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.The aerosol generating segment may have a substantially cylindrical shape. The aerosol generating segment may be substantially elongated. The aerosol generating segment may also have a length and a circumference substantially perpendicular to the length.
В случае, если генерирующий аэрозоль сегмент содержит множество образующих аэрозоль субстратов, эти образующие аэрозоль субстраты могут быть расположены торец к торцу вдоль оси генерирующего аэрозоль сегмента. В некоторых вариантах осуществления генерирующий аэрозоль сегмент может содержать промежуток между смежными образующими аэрозоль субстратами.In the event that the aerosol-generating segment contains a plurality of aerosol-forming substrates, the aerosol-forming substrates may be arranged end-to-end along the axis of the aerosol-generating segment. In some embodiments, the aerosol generating segment may comprise a gap between adjacent aerosol generating substrates.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие имеет общую длину приблизительно 4 5 миллиметров. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие может иметь наружный диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.In some preferred embodiments, the aerosol generating article may have an overall length of from about 30 millimeters to about 100 millimeters. In some embodiments, the aerosol generating article has an overall length of approximately 4 to 5 millimeters. The aerosol generating article may have an outer diameter of from about 5 millimeters to about 12 millimeters. In some embodiments, the aerosol generating article may have an outer diameter of approximately 7.2 millimeters.
Генерирующий аэрозоль сегмент может иметь длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления генерирующий аэрозоль сегмент может иметь длину приблизительно 10 миллиметров или 12 миллиметров.The aerosol generating segment may have a length of from about 7 millimeters to about 15 millimeters. In some embodiments, the aerosol generating segment may be approximately 10 millimeters or 12 millimeters in length.
Генерирующий аэрозоль сегмент предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру генерирующего аэрозоль изделия. Наружный диаметр генерирующего аэрозоль сегмента, может составлять от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В одном варианте осуществления генерирующий аэрозоль сегмент может иметь наружный диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.The aerosol generating segment preferably has an outer diameter that is approximately equal to the outer diameter of the aerosol generating article. The outer diameter of the aerosol generating segment may range from about 5 millimeters to about 12 millimeters. In one embodiment, the aerosol generating segment may have an outer diameter of approximately 7.2 millimeters.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать фильтрующую заглушку. Фильтрующая заглушка может быть расположена на ближнем конце генерирующего аэрозоль изделия. Фильтрующая заглушка может представлять собой ацетилцеллюлозную фильтрующую заглушку. В некоторых вариантах осуществления фильтрующая заглушка может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления фильтрующая заглушка может иметь длину приблизительно 7 миллиметров.The aerosol generating article may include a filter plug. The filter plug may be located at the proximal end of the aerosol generating article. The filter plug may be a cellulose acetate filter plug. In some embodiments, the filter plug may have a length of from about 5 millimeters to about 10 millimeters. In some preferred embodiments, the filter plug may be approximately 7 millimeters in length.
Первая часть токоприемной системы может быть выполнена с возможностью нагрева первой части образующего аэрозоль субстрата. Первая часть токоприемной системы может быть выполнена с возможностью по существу окружения первой части образующего аэрозоль субстрата. Вторая часть токоприемной системы может быть выполнена с возможностью нагрева второй части образующего аэрозоль субстрата. Вторая часть токоприемной системы может быть выполнена с возможностью по существу окружения второй части образующего аэрозоль субстрата.The first portion of the current collection system may be configured to heat the first portion of the aerosol-forming substrate. The first portion of the current collection system may be configured to substantially surround the first portion of the aerosol-forming substrate. The second part of the current collecting system may be configured to heat the second part of the aerosol-forming substrate. The second portion of the current collection system may be configured to substantially surround the second portion of the aerosol-forming substrate.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать наружную обертку. Наружная обертка может быть выполнена из бумаги. Наружная обертка может быть проницаемой для газа в генерирующем аэрозоль сегменте. В частности, в вариантах осуществления, содержащих множество образующих аэрозоль субстратов, наружная обертка может содержать перфорационные отверстия или другие впускные отверстия для воздуха на границе между смежными образующими аэрозоль субстратами. В случае, если между смежными образующими аэрозоль субстратами обеспечен промежуток, наружная обертка может содержать перфорационные отверстия или другие впускные отверстия для воздуха в месте указанного промежутка. Это обеспечивает возможность непосредственного снабжения образующего аэрозоль субстрата воздухом, который не был втянут через другой образующий аэрозоль субстрат. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность увеличения количества воздуха, принимаемого каждым образующим аэрозоль субстратом. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность улучшения характеристик аэрозоля, генерируемого из образующего аэрозоль субстрата.The aerosol generating article may comprise an outer wrapper. The outer wrapper may be made of paper. The outer wrap may be permeable to gas in the aerosol generating segment. Particularly, in embodiments containing a plurality of aerosol-forming substrates, the outer wrap may include perforations or other air inlets at the interface between adjacent aerosol-forming substrates. If a gap is provided between adjacent aerosol-forming substrates, the outer wrap may include perforations or other air inlets at the space. This allows the aerosol-forming substrate to be directly supplied with air that has not been drawn in through another aerosol-forming substrate. This, in turn, allows the amount of air accepted by each aerosol-forming substrate to be increased. This, in turn, makes it possible to improve the characteristics of the aerosol generated from the aerosol-forming substrate.
Генерирующее аэрозоль изделие может также содержать промежуток между образующим аэрозоль субстратом и фильтрующей заглушкой. Указанный промежуток может иметь размер приблизительно 18 миллиметров, но он также может иметь размер в диапазоне от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 2 5 миллиметров.The aerosol generating article may also include a gap between the aerosol generating substrate and the filter plug. Said gap may have a size of approximately 18 millimeters, but it may also have a size in the range of from about 5 millimeters to about 25 millimeters.
Также следует иметь в виду, что конкретные комбинации различных признаков, описанных выше, могут быть реализованы, предоставлены и использованы независимо.It should also be appreciated that specific combinations of the various features described above may be independently implemented, provided, and used.
Варианты осуществления настоящего изобретения далее будут описаны исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:Embodiments of the present invention will now be described solely by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
на Фиг. 1 показано схематическое изображение токоприемной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения, размещенной между парой катушек индуктивности;in Fig. 1 is a schematic illustration of a current collecting system according to an embodiment of the present invention placed between a pair of inductors;
на Фиг. 2 показано схематическое изображение токоприемной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения, размещенной между парой катушек индуктивности;in Fig. 2 is a schematic illustration of a current collecting system according to an embodiment of the present invention placed between a pair of inductors;
на Фиг. 3 показан покомпонентный вид в перспективе токоприемной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения;in Fig. 3 is an exploded perspective view of a susceptor system according to an embodiment of the present invention;
на Фиг. 4 показан вид в перспективе токоприемной системы по Фиг. 3;in Fig. 4 is a perspective view of the current collecting system of FIG. 3;
на Фиг. 5 показан вид в разрезе генерирующей аэрозоль системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения, причем генерирующая аэрозоль система содержит генерирующее аэрозоль изделие и генерирующее аэрозоль устройство, имеющее индукционную нагревательную систему;in Fig. 5 is a sectional view of an aerosol generating system according to an embodiment of the present invention, wherein the aerosol generating system includes an aerosol generating article and an aerosol generating device having an induction heating system;
на Фиг. 6 показан вид в разрезе ближнего конца генерирующего аэрозоль устройства по Фиг. 5;in Fig. 6 is a sectional view of the proximal end of the aerosol generating device of FIG. 5;
на Фиг. 7 показан вид в разрезе генерирующей аэрозоль системы по Фиг. 5, с генерирующим аэрозоль изделием, размещенным в генерирующее аэрозоль устройство;in Fig. 7 is a cross-sectional view of the aerosol generating system of FIG. 5, with an aerosol generating article housed in the aerosol generating device;
на Фиг. 8 показано схематическое изображение токоприемной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения, размещенной между парой катушек индуктивности;in Fig. 8 is a schematic illustration of a current collecting system according to an embodiment of the present invention placed between a pair of inductors;
на Фиг. 9 показан вид в разрезе генерирующей аэрозоль системы согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, причем генерирующая аэрозоль система, содержит генерирующее аэрозоль изделие и генерирующее аэрозоль устройство, имеющее индукционную нагревательную систему;in Fig. 9 is a sectional view of an aerosol generating system according to another embodiment of the present invention, wherein the aerosol generating system includes an aerosol generating article and an aerosol generating device having an induction heating system;
на Фиг. 10 показан график температуры в зависимости от времени для токоприемной системы по Фиг. 8;in Fig. 10 shows a graph of temperature versus time for the current collector system of FIG. 8;
на Фиг. 11 показана иллюстративная схема индукционной нагревательной системы;in Fig. 11 is an illustrative diagram of an induction heating system;
на Фиг. 12 показана иллюстративная схема для возбуждения индукционной нагревательной системы; иin Fig. 12 shows an exemplary circuit for driving an induction heating system; And
на Фиг. 13 показаны иллюстративные сигналы с широтно-импульсной модуляцией для возбуждения индукционной нагревательной системы.in Fig. 13 shows exemplary pulse width modulated signals for driving an induction heating system.
На Фиг. 1 показано схематическое изображение токоприемной системы 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Токоприемная система 10 представляет собой удлиненный трубчатый элемент, имеющий круглое поперечное сечение. Токоприемная система 10 содержит первый токоприемник 12, второй токоприемник 14 и промежуток 15 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14. Каждый из первого токоприемника 12 и второго токоприемника 14 представляет собой удлиненный трубчатый элемент, имеющий круглое сечение. Первый токоприемник 12 и второй токоприемник 14 коаксиально выровнены торец к торцу вдоль продольной оси А-А.In FIG. 1 is a schematic diagram of a
Токоприемная система 10 содержит цилиндрическую полость 20, открытую на обоих концах и образованную внутренними поверхностями первого токоприемника 12 и второго токоприемника 14. Полость 20 выполнена с возможностью приема части цилиндрического генерирующего аэрозоль изделия (не показано), содержащего образующий аэрозоль субстрат, так что наружная поверхность генерирующего аэрозоль изделия может нагреваться первым токоприемником и вторым токоприемником, таким образом нагревая образующий аэрозоль субстрат.The
Полость 20 содержит три части: первую часть 22, расположенную на первом конце и образованную внутренней поверхностью трубчатого первого токоприемника 12, вторую часть 24, расположенную на втором конце, противоположном первому концу, и образованную внутренней поверхностью трубчатого второго токоприемника 14, и промежуточную часть 26, ограниченную промежутком 15 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14. Первый токоприемник 12 выполнен с возможностью нагрева первой части генерирующего аэрозоль изделия, размещенной в первой части 22 полости 20, а второй токоприемник 14 выполнен с возможностью нагрева второй части генерирующего аэрозоль изделия, размещенной во второй части 24 полости 20.The
Первая катушка 32 индуктивности размещена вокруг первого токоприемника 12 и проходит по существу на длину первого токоприемника 12. Таким образом, первый токоприемник 12 окружен первой катушкой 32 индуктивности по существу по всей своей длине. При подаче изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 32 индуктивности, первая катушка 32 индуктивности генерирует изменяющееся магнитное поле, которое сконцентрировано в первой части 22 полости 20. Такое изменяющееся магнитное поле, генерируемое первой катушкой 32 индуктивности, наводит вихревые токи в первом токоприемнике 12, вызывая нагрев первого токоприемника 12.The
Вторая катушка 34 индуктивности размещена вокруг второго токоприемника 14 и проходит по существу на длину второго токоприемника 14. Таким образом, второй токоприемник 14 окружен второй катушкой 34 индуктивности по существу по всей своей длине. При подаче изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на вторую катушку 34 индуктивности, вторая катушка 34 индуктивности генерирует изменяющееся магнитное поле, сконцентрированное во второй части 24 полости 20. Такое изменяющееся магнитное поле, генерируемое второй катушкой 34 индуктивности, наводит вихревые токи во втором токоприемнике 14, вызывая нагрев второго токоприемника 14.The
Промежуток 15 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 обеспечивает пространство между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14, которое не подвергается индукционному нагреву при приложении изменяющегося магнитного поля, генерируемого либо первой катушкой 32 индуктивности, либо второй катушкой 3 4 индуктивности. Кроме того, промежуток 15 обеспечивает теплоизоляцию второго токоприемника 14 от первого токоприемника 12, так что величина теплопереноса между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 снижена по сравнению с токоприемной системой, в которой первый токоприемник и второй токоприемник размещены смежно друг с другом в непосредственном тепловом контакте. Таким образом, благодаря обеспечению промежутка 15 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14, обеспечивается возможность выборочного нагрева первой части 22 полости 20 первым токоприемником 12 при минимальном нагреве второй части 24 полости 20, и обеспечивается возможность выборочного нагрева второй части 2 4 полости 20 вторым токоприемником 14 при минимальном нагреве первой части 22 полости 20.The
Первый токоприемник 12 и второй токоприемник 14 могут нагреваться одновременно в результате одновременной подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 32 индуктивности и вторую катушку 34 индуктивности. В качестве альтернативы, первый токоприемник 12 и второй токоприемник 14 могут нагреваться независимо или поочередно в результате подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 32 индуктивности без подачи тока на вторую катушку 34 индуктивности, и в результате последующей подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на вторую катушку 34 индуктивности без подачи тока на первую катушку 32 индуктивности. Также предусматривается, что изменяющийся электрический ток, предпочтительно переменный ток, может подаваться на первую катушку 32 индуктивности и вторую катушку 34 индуктивности последовательно.The
На Фиг. 2 показано схематическое изображение токоприемной системы согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения. Токоприемная система, показанная на Фиг. 2, практически идентична токоприемной системе, показанной на Фиг. 1, и одинаковые ссылочные номера используются для обозначения одинаковых элементов.In FIG. 2 is a schematic illustration of a current collecting system according to another embodiment of the present invention. The current collecting system shown in FIG. 2 is almost identical to the current collecting system shown in FIG. 1, and like reference numerals are used to designate like elements.
Токоприемная система 10 по Фиг. 2 представляет собой удлиненный трубчатый элемент, имеющий с круглое поперечное сечение. Токоприемная система 10 содержит первый токоприемник 12 и второй токоприемник 14. Различие между токоприемной системой 10 по Фиг. 1 и токоприемной системой 10 по Фиг. 2 состоит в том, что токоприемная система 10 по Фиг. 2 содержит промежуточный элемент 16, размещенный между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14. В варианте осуществления по Фиг. 2 тоже имеется промежуток между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14, однако этот промежуток заполнен промежуточным элементом 16. В данном варианте осуществления промежуточный элемент 16 прикреплен к концу первого токоприемника 12, и он также прикреплен к концу второго токоприемника 14. В результате прикрепления промежуточного элемента 16 к концу первого токоприемника 12 и прикрепления промежуточного элемента 16 к концу второго токоприемника 14, первый токоприемник 12 опосредованно соединен со вторым токоприемником 14. Благодаря опосредованному прикреплению первого токоприемника 12 ко второму токоприемнику 14, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности формирования цельной конструкции токоприемной системы.
Промежуточный элемент 16 содержит теплоизоляционный материал. Теплоизоляционный материал является также электроизоляционным. В данном варианте осуществления промежуточный элемент 16 выполнен из полимерного материала, такого как РЕЕК. Таким образом, промежуточный элемент 16 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 обеспечивает пространство между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14, которое не подвергается индукционному нагреву при приложении изменяющегося магнитного поля, генерируемого либо первой катушкой 32 индуктивности, либо второй катушкой 34 индуктивности. Кроме того, промежуточный элемент 16 обеспечивает теплоизоляцию второго токоприемника 14 от первого токоприемника 12, так что величина теплопереноса между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 снижена по сравнению с токоприемной системой, в которой первый токоприемник и второй токоприемник размещены смежно друг с другом в непосредственном тепловом контакте. Промежуточный элемент 16 может также дополнительно снижать величину теплопереноса между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 по сравнению с промежутком 15 токоприемной системы 10 по Фиг. 1. В результате промежуточный элемент 16 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 обеспечивает возможность выборочного нагрева первой части 22 полости 20 первым токоприемником 12 при минимальном нагреве второй части 24 полости 20, и он обеспечивает возможность выборочного нагрева второй части 24 полости 20 вторым токоприемником 14 при минимальном нагреве первой части 22 полости 20.The
На Фиг. 3-7 показаны схематические иллюстрации генерирующей аэрозоль системы согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Генерирующая аэрозоль система содержит генерирующее аэрозоль устройство 100 и генерирующее аэрозоль изделие 200. Генерирующее аэрозоль устройство 100 содержит индукционную нагревательную систему 110 согласно настоящему изобретению. Индукционная нагревательная система 110 содержит токоприемную систему 120 согласно настоящему изобретению.In FIG. 3-7 are schematic illustrations of an aerosol generating system according to one embodiment of the present invention. The aerosol generating system includes an
На Фиг. 3 и 4 показаны схематические иллюстрации токоприемной системы 120. Токоприемная система 120 содержит первый токоприемник 122, второй токоприемник 124, третий токоприемник 126, первый промежуточный элемент 128 и второй промежуточный элемент 130. Первый промежуточный элемент 128 размещен между первым токоприемником 122 и вторым токоприемником 124. Второй промежуточный элемент 130 размещен между вторым токоприемником 124 и третьим токоприемником 126.In FIG. 3 and 4 show schematic illustrations of a
В данном варианте осуществления каждый из первого токоприемника 122, второго токоприемника 124 и третьего токоприемника 126 идентичен другим. Каждый из токоприемников 122, 124, 126 представляет собой удлиненный трубчатый токоприемник, образующий внутреннюю полость. Каждый токоприемник и его соответствующая внутренняя полость являются по существу цилиндрическими и имеют круглое поперечное сечение, постоянное по длине токоприемника. Внутренняя полость первого токоприемника 122 образует первую область 134. Внутренняя полость второго токоприемника 124 образует вторую область 136. Внутренняя полость третьего токоприемника образует третью область 138.In this embodiment, each of the
Аналогичным образом, первый промежуточный элемент 128 и второй промежуточный элемент 130 идентичны. Промежуточные элементы 128, 130 являются трубчатыми и образуют внутреннюю полость. Каждый промежуточный элемент 128, 130 является по существу цилиндрическим и имеет круглое поперечное сечение, постоянным по длине промежуточного элемента. Наружный диаметр промежуточных элементов 128, 130 равен наружному диаметру токоприемников 122, 124, 126, так что наружная поверхность промежуточных элементов 128, 130 может быть выровнена заподлицо с наружной поверхностью токоприемников 122, 124, 126. Внутренний диаметр промежуточных элементов 128, 130 также равен внутреннему диаметру токоприемников 122, 124, 126, так что внутренняя поверхность промежуточных элементов 128, 138 может быть выровнена заподлицо с внутренней поверхностью токоприемников 122, 124, 126.Likewise, the first
Первый токоприемник 122, первый промежуточный элемент 128, второй токоприемник 12 4, второй промежуточный элемент 130 и третий токоприемник 126 размещены конец к концу и соосно выровнено по оси В-В. В этой компоновке токоприемники 122, 124, 126 и промежуточные элементы 128, 130 образуют трубчатую продолговатую цилиндрическую конструкцию. Эта конструкция образует токоприемную систему 120 согласно варианту осуществления настоящего изобретения.The
Удлиненная трубчатая токоприемная система 120 содержит внутреннюю полость 140. Полость 140 токоприемной системы образована внутренними полостями токоприемников 122, 124, 126 и внутренними полостями промежуточных элементов 128, 130. Полость 140 токоприемной системы выполнена с возможностью приема генерирующего аэрозоль сегмента, генерирующего аэрозоль изделия 200, как более подробно описано ниже.The elongated
Промежуточные элементы 128, 130 выполнены из электроизоляционного и теплоизоляционного материала. Таким образом, токоприемники 122, 124, 126 по существу изолированы друг от друга электрически и термически. Материал промежуточных элементов 128, 130 также является по существу газонепроницаемым. В данном варианте осуществления трубчатая токоприемная система 120 является по существу газонепроницаемой в направлении от наружной поверхности к внутренней поверхности, образующей полость 140 токоприемной системы.The
На Фиг. 5, 6 и 7 показаны схематические сечения генерирующего аэрозоль устройства 100 и генерирующего аэрозоль изделия 200.In FIG. 5, 6 and 7 show schematic cross-sections of an
Генерирующее аэрозоль устройство 100 содержит по существу цилиндрический кожух 102 устройства, с формой и размером, схожими с традиционной сигаретой. Корпус 102 устройства образует полость 104 устройства на ближнем конце. Полость 104 устройства является по существу цилиндрической, открыта на ближнем конце и по существу закрыта на дальнем конце, противоположном ближнему концу. Полость 104 устройства выполнена с возможностью приема генерирующего аэрозоль сегмента 210, генерирующего аэрозоль изделия 200. Соответственно, длина и диаметр полости 104 устройства по существу схожи с длиной и диаметром генерирующего аэрозоль сегмента 210 генерирующего аэрозоль изделия 200.The
Генерирующее аэрозоль устройство 100 дополнительно содержит источник 106 питания в виде перезаряжаемой никель-кадмиевой батареи, контроллер 108 в виде печатной платы, содержащей микропроцессор, электрический соединитель 109 и индукционную нагревательную систему 110. Все из источника 106 питания, контроллера 108 и индукционной нагревательной системы 110 размещены внутри кожуха 102 устройства. Индукционная нагревательная система 110 генерирующего аэрозоль устройства 100, расположена на ближнем конце устройства 100 и в целом размещена вокруг полости 104 устройства. Электрический соединитель 109 расположен на дальнем конце корпуса 109 устройства напротив полости 104 устройства.The
Контроллер 108 выполнен с возможностью управления подачей питания от источника 106 питания на индукционной нагревательной системе 110. Контроллер 108 дополнительно содержит инвертор для преобразования постоянного тока в переменный ток, содержащий усилитель мощности класса D и выполненный с возможностью подачи изменяющегося тока, предпочтительно переменного тока, на индукционную нагревательную систему 110. Дополнительно или в качестве альтернативы, инвертор для преобразования постоянного тока в переменный ток может содержать по меньшей мере один из усилителей мощности класса С и класса Е. Контроллер 108 также выполнен с возможностью управления перезарядкой источника 106 питания от электрического соединителя 109. В дополнение, контроллер 108 содержит датчик затяжек (не показан), выполненный с возможностью обнаружения осуществления пользователем затяжек на генерирующем аэрозоль изделии, размещенном в полости 104 устройства.The controller 108 is configured to control the supply of power from a power source 106 to the
Индукционная нагревательная система 110 содержит три индукционных нагревательных блока, включая первый индукционный нагревательный блок 112, второй индукционный нагревательный блок 114 и третий индукционный нагревательный блок 116. Первый индукционный нагревательный блок 112, второй индукционный нагревательный блок 114 и третий индукционный нагревательный блок 116 по существу идентичны.The
Первый индукционный нагревательный блок 112 содержит цилиндрическую трубчатую первую катушку 150 индуктивности, цилиндрический трубчатый первый концентратор 152 потока, размещенный вокруг первой катушки 150 индуктивности, и цилиндрический трубчатый кожух 154 первого индукционного блока, размещенный вокруг первого концентратора 152 потока.The first
Второй индукционный нагревательный блок 114 содержит цилиндрическую трубчатую вторую катушку 160 индуктивности, цилиндрический трубчатый второй концентратор 162 потока, размещенный вокруг второй катушки 160 индуктивности, и цилиндрический трубчатый кожух 164 второго индукционного блока, размещенный вокруг второго концентратора 162 потока.The second
Третий индукционный нагревательный блок 116 содержит цилиндрическую трубчатую третью катушку 1 70 индуктивности, цилиндрический трубчатый третий концентратор 172 потока, размещенный вокруг третьей катушки 170 индуктивности, и цилиндрический трубчатый кожух 174 третьего индукционного блока, размещенный вокруг третьего концентратора 172 потока.The third
Соответственно, каждый индукционный нагревательный блок 112, 114, 116 представляет собой по существу трубчатый блок с круглым поперечным сечением. В каждом индукционном нагревательном блоке 112, 114, 116 концентратор потока проходит поверх ближнего и дальнего концов катушки индуктивности, так что катушка индуктивности размещена внутри кольцевой полости концентратора потока. Аналогичным образом, кожух каждого индукционного нагревательного блока проходит поверх ближнего и дальнего концов концентратора потока, так что концентратор потока и катушка индуктивности размещены внутри кольцевой полости кожуха индукционного нагревательного блока. Данная система обеспечивает возможность того, чтобы концентратор потока концентрировал магнитное поле, генерируемое катушкой индуктивности, во внутренней полости катушки индуктивности. Данная система также обеспечивает возможность того, чтобы кожух индукционного блока удерживал концентратор потока и катушку индуктивности внутри корпуса индукционного блока.Accordingly, each
Индукционное нагревательное устройство 110 дополнительно содержит токоприемную систему 120. Токоприемная система 120 размещена вокруг внутренней поверхности полости 104 устройства. В данном варианте осуществления кожух 102 устройства образует внутреннюю поверхность полости 104 устройства. Однако предусмотрено, что в некоторых вариантах осуществления внутренняя поверхность полости устройства образована внутренней поверхностью токоприемной системы 120.The
Индукционные нагревательные блоки 112, 114, 116 размещены вокруг токоприемной системы 120 таким образом, что токоприемная система 120 и индукционные нагревательные блоки 112, 114, 116 концентрично расположены вокруг полости 104 устройства. Первый индукционный нагревательный блок 112 размещен вокруг первого токоприемника 122 на дальнем конце полости 104 устройства. Второй индукционный нагревательный блок 114 размещен вокруг второго токоприемника 124 в центральной части полости 104 устройства. Третий индукционный нагревательный блок 116 размещен вокруг третьего токоприемника 126 на ближнем конце полости 104 устройства. Предусмотрено, что в некоторых вариантах осуществления концентраторы потока могут также проходить внутрь промежуточных элементов токоприемной системы с целью дополнительной деформации магнитных полей, генерируемых катушками индуктивности, в направлении токоприемников.Induction heating blocks 112, 114, 116 are located around the
Первая катушка 150 индуктивности соединена с контроллером 108 и источником 106 питания, и контроллер 108 выполнен с возможностью подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 150 индуктивности. При подаче изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 150 индуктивности, эта первая катушка 150 индуктивности генерирует изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первый токоприемник 122 за счет индукции.The
Вторая катушка 160 индуктивности соединена с контроллером 108 и источником 106 питания, и контроллер 108 выполнен с возможностью подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на вторую катушку 160 индуктивности. При подаче изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на вторую катушку 160 индуктивности, эта вторая катушка 160 индуктивности генерирует изменяющееся магнитное поле, которое нагревает второй токоприемник 12 4 за счет индукции.The
Первая катушка 170 индуктивности соединена с контроллером 108 и источником 106 питания, и контроллер 108 выполнен с возможностью подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на третью катушку 170 индуктивности. При подаче изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на третью катушку 170 индуктивности, эта третья катушка 170 индуктивности генерирует изменяющееся магнитное поле, которое нагревает третий токоприемник 126 за счет индукции.The
Кожух 102 устройства также образует впускное отверстие 180 для воздуха в непосредственной близости от дальнего конца полости 106 устройства. Впускное отверстие 180 для воздуха выполнено с возможностью обеспечения втягивания окружающего воздуха внутрь кожуха 102 устройства. Через устройство между впускным отверстием 180 для воздуха и выпускным отверстием для воздуха в дальнем конце полости 104 устройства образован канал 181 для потока воздуха для обеспечения втягивания воздуха из впускного отверстия 180 для воздуха в полость 104 устройства.The
Генерирующее аэрозоль изделие 200, в целом имеет форму цилиндрического стержня с диаметром, схожим с внутренним диаметром полости 104 устройства. Генерирующее аэрозоль изделие 200 содержит цилиндрическую ацетилцеллюлозную фильтрующую заглушку 204 и цилиндрический генерирующий аэрозоль сегмент 210, обернутые вместе наружной оберткой 220 из сигаретной бумаги.The
Фильтрующая заглушка 204 расположена на ближнем конце генерирующего аэрозоль изделия 200 и образует мундштук генерирующей аэрозоль системы, на котором пользователь осуществляет затяжки для приема аэрозоля, генерируемого системой.The
Генерирующий аэрозоль сегмент 210 расположен на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия 200 и имеет длину, по существу равную длине полости 104 устройства. Генерирующий аэрозоль сегмент 210 содержит множество образующих аэрозоль субстратов, включая: первый образующий аэрозоль субстрат 212, расположенный на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия 200, второй образующий аэрозоль субстрат 214, расположенный смежно с первым образующим аэрозоль субстратом 212, и третий образующий аэрозоль субстрат 216, расположенный на ближнем конце генерирующего аэрозоль сегмента 210 смежно со вторым образующим аэрозоль субстратом 216. Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления два или более образующих аэрозоль субстратов, могут быть выполнены из одинаковых материалов. Однако в данном варианте осуществления каждый из образующих аэрозоль субстратов 212, 214, 216 отличается от других. Первый образующий аэрозоль субстрат 212 содержит собранный и гофрированный лист гомогенизированного табачного материала без дополнительных вкусоароматических веществ. Второй образующий аэрозоль субстрат 214 содержит собранный и гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий вкусоароматическое вещество в виде ментола. Третий образующий аэрозоль субстрат содержит вкусоароматическое вещество в виде ментола и не содержит табачного материала или любого другого источника никотина. Каждый из образующих аэрозоль субстратов 212, 214, 216 также содержит дополнительные компоненты, например одно или более веществ для образования аэрозоля и воду, так что нагрев образующего аэрозоль субстрата приводит к генерированию аэрозоля с необходимыми органолептическими свойствами.The
Ближний конец первого образующего аэрозоль субстрата 212 является открытым, поскольку он не покрыт наружной оберткой 220. В данном варианте осуществления возможно втягивание воздуха в генерирующий аэрозоль сегмент 210 через ближний конец первого образующего аэрозоль субстрата 212 на ближнем конце изделия 200.The proximal end of the first aerosol-forming
В данном варианте осуществления первый образующий аэрозоль субстрат 212, второй образующий аэрозоль субстрат 214 и третий образующий аэрозоль субстрат 216 расположены торец к торцу. Однако предусмотрено, что в других вариантах осуществления может быть обеспечен промежуток между первым образующим аэрозоль субстратом и вторым образующим аэрозоль субстратом, и может быть обеспечен промежуток между вторым образующим аэрозоль субстратом и третьим образующим аэрозоль субстратом.In this embodiment, the first aerosol-forming
Как показано на Фиг. 7, длина первого образующего аэрозоль субстрата 212 является такой, что при размещении генерирующего аэрозоль сегмента 210 генерирующего аэрозоль изделия 200 в полости 104 устройства первый образующий аэрозоль субстрат 212 проходит от дальнего конца полости 104 устройства через первую область 134 первого токоприемника 122 до первого промежуточного элемента 128. Длина второго образующего аэрозоль субстрата 214, является такой, что второй образующий аэрозоль субстрат 214 проходит от первого промежуточного элемента 128 через вторую область 136 второго токоприемника 124 до второго промежуточного элемента 130. Длина третьего образующего аэрозоль субстрата 216 является такой, что третий образующий аэрозоль субстрат 216, проходит от второго промежуточного элемента 130 до ближнего конца полости 104 устройства.As shown in FIG. 7, the length of the first aerosol-forming
При использовании, когда генерирующее аэрозоль изделие 200 размещено в полости 104 устройства, пользователь может осуществлять затяжки на ближнем конце генерирующего аэрозоль изделия 200 для вдыхания аэрозоля, генерируемого генерирующей аэрозоль системой. При осуществлении пользователем затяжки на ближнем конце генерирующего аэрозоль изделия 200, воздух втягивается в корпус 102 устройства через впускное отверстие 180 для воздуха и втягивается вдоль канала 181 для потока воздуха в полость 104 устройства. Воздух втягивается в генерирующее аэрозоль изделие 200 на ближнем конце первого образующего аэрозоль субстрата 212 через выпускное отверстие в дальнем конце полости 104 устройства.In use, when the
В данном варианте осуществления контроллер 108 генерирующего аэрозоль устройства 100 выполнен с возможностью подачи питания на катушки индуктивности индукционной нагревательной системы 110 в заданной последовательности. Указанная заданная последовательность включает подачу изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 150 индуктивности во время осуществления первой затяжки пользователем, затем подачу изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на вторую катушку 160 индуктивности во время осуществления второй затяжки пользователем после заверения первой затяжки, и затем подачу изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на третью катушку 170 индуктивности во время осуществления третьей затяжки пользователем после завершения второй затяжки. На четвертой затяжке указанная последовательность возобновляется с первой катушки 150 индуктивности. Данная последовательность приводит к нагреву первого образующего аэрозоль субстрата 212 на первой затяжке, нагреву второго образующего аэрозоль субстрата 214 на второй затяжке и нагреву третьего образующего аэрозоль субстрата 216 на третьей затяжке. Поскольку все образующие аэрозоль субстраты 212, 214, 216 изделия 100 являются разными, данная последовательность приводит к разным ощущениям для пользователя на каждой затяжке на генерирующей аэрозоль системе.In this embodiment, the controller 108 of the
Следует понимать, что контроллер 108 может быть выполнен с возможностью подачи питания на катушки индуктивности в другой последовательности или одновременно, в зависимости от желаемой доставки аэрозоля пользователю. В некоторых вариантах осуществления пользователь имеет возможность управления генерирующим аэрозоль устройством для изменения указанной последовательности.It should be understood that the controller 108 may be configured to supply power to the inductors in a different sequence or simultaneously, depending on the desired delivery of the aerosol to the user. In some embodiments, the user has the ability to control the aerosol generating device to change the specified sequence.
На Фиг. 8 показано схематическое изображение токоприемной системы 310 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Токоприемная система 310 представляет собой удлиненный трубчатый элемент, имеющий круглое поперечное сечение. Токоприемная система 310 содержит один удлиненный токоприемник, имеющий первую часть 312 и вторую часть 314. Каждая из первой части 312 и второй части 314 представляет собой удлиненный трубчатый элемент, имеющий круглое поперечное сечение. Первая часть 312 и вторая часть 314 коаксиально выровнены торец к торцу вдоль продольной оси А-А.In FIG. 8 is a schematic illustration of a
Токоприемная система 310 содержит цилиндрическую полость 320, открытую на обоих концах и образованную внутренними поверхностями первой части 312 и второй части 314. Полость 320 выполнена с возможностью приема части цилиндрического генерирующее аэрозоль изделия (не показано), содержащего образующий аэрозоль субстрат, так что наружная поверхность генерирующего аэрозоль изделия может нагреваться первым токоприемником и вторым токоприемником, таким образом нагревая образующий аэрозоль субстрат.The
Полость 320 выполнена с возможностью приема части генерирующего аэрозоль изделия, содержащего образующий аэрозоль субстрат.
Полость 320 содержит две части, а именно первую часть 322, расположенную на первом конце и образованную внутренней поверхностью первой части 312 токоприемной системы 310, и вторую часть 324, расположенную на втором конце, противоположном первому концу, и образованную внутренней поверхностью второй части 314 токоприемной системы 310. Первая часть 312 токоприемной системы 310 выполнена с возможностью нагрева первой части генерирующего аэрозоль изделия, размещенной в первой часть 322 полости 320, а вторая часть 314 токоприемной системы 310 выполнена с возможностью нагрева второй части генерирующего аэрозоль изделия, размещенной во второй части 324 полости 320.The
Первая катушка 332 индуктивности размещена вокруг первой части 312 токоприемной системы 310 и проходит по существу на длину первой части 312 токоприемной системы 310. Таким образом, первая часть 312 токоприемной системы 310 окружена первой катушкой 332 индуктивности по существу по всей своей длине. При подаче изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 332 индуктивности, эта первая катушка 332 индуктивности генерирует изменяющееся магнитное поле, сконцентрированное в первой части 322 полости 320. Такое изменяющееся магнитное поле, генерируемое первой катушкой 332 индуктивности, наводит вихревые токи в первой части 312 токоприемной системы 310, вызывая нагрев первой части 312 токоприемной системы 310.The
Вторая катушка 334 индуктивности размещена вокруг второй части 314 токоприемной системы 310 и проходит по существу на длину второй части 314 токоприемной системы 310. Таким образом, вторая часть 314 токоприемной системы 310 окружена второй катушкой 334 индуктивности токоприемной системы 310 по существу по всей своей длине. При подаче изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на вторую катушку 334 индуктивности, эта вторая катушка 334 индуктивности генерирует изменяющееся магнитное поле, сконцентрированное во второй части 324 полости 320. Такое изменяющееся магнитное поле, генерируемое второй катушкой 334 индуктивности, наводит вихревые токи во второй части 314 токоприемной системы 310, вызывая нагрев указанной второй части 314.A
Первая часть 312 токоприемной системы 310 и вторая часть 314 токоприемной системы 310 могут нагреваться одновременно в результате одновременной подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 332 индуктивности и вторую катушку 334 индуктивности. В качестве альтернативы, первая часть 312 токоприемной системы 310 и вторая часть 314 токоприемной системы 310 могут нагреваться независимо или поочередно в результате подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на первую катушку 332 индуктивности без подачи тока на вторую катушку 334 индуктивности, и последующей подачи изменяющегося электрического тока, предпочтительно переменного тока, на вторую катушку 334 индуктивности без подачи тока на первую катушку 332 индуктивности. Также предусмотрено, что изменяющийся электрический ток, предпочтительно переменный ток, может подаваться на первую катушку 332 индуктивности и вторую катушку 334 индуктивности последовательно.The
На наружных поверхностях токоприемной системы 310 обеспечены также датчики температуры в виде термопар. Первая термопара 342 обеспечена на наружной поверхности первой части 312 токоприемной системы 310 для измерения температуры первой части 312 токоприемной системы 310. Вторая термопара 344 обеспечена на наружной поверхности второй части 314 токоприемной системы 310 для измерения температуры второй части 314 токоприемной системы 310.Temperature sensors in the form of thermocouples are also provided on the outer surfaces of the
На Фиг. 9 показан вид в разрезе генерирующей аэрозоль системы 600 согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения. Генерирующая аэрозоль система 600 содержит генерирующее аэрозоль устройство 602, содержащее токоприемную систему 310, первую катушку 332 индуктивности и вторую катушку 334 индуктивности по Фиг. 8. Генерирующее аэрозоль устройство 602 схоже с генерирующим аэрозоль устройством 100 по Фиг. 5, и одинаковые ссылочные номера используются для обозначения одинаковых частей.In FIG. 9 is a cross-sectional view of an
Генерирующая аэрозоль система 60 0 также содержит генерирующее аэрозоль изделие 700. Генерирующее аэрозоль изделие 700 содержит образующий аэрозоль субстрат 702, имеющий форму цилиндрического стержня и содержащий табачные пряди, изготовленные из гомогенизированного табака и вещества для образования аэрозоля. Цилиндрический стержень из образующего аэрозоль субстрата 702 имеет длину, по существу равную длине полости 104 устройства. Генерирующее аэрозоль изделие 700 также содержит трубчатый охлаждающий сегмент 704, фильтрующий сегмент 706 и сегмент 708 на мундштучном конце. Образующий аэрозоль субстрат 702, трубчатый охлаждающий сегмент 704, фильтрующий сегмент 706 и сегмент 708 на мундштучном конце удерживаются вместе с помощью наружной обертки 710.The aerosol-generating system 60 0 also includes an aerosol-generating
В одном примере образующий аэрозоль субстрат 702 имеет длину от 34 миллиметров до 50 миллиметров, более предпочтительно образующий аэрозоль субстрат 702 имеет длину от 38 миллиметров до 46 миллиметров, и еще более предпочтительно образующий аэрозоль субстрат 702 имеет длину 42 миллиметра.In one example, the aerosol-forming
В одном примере общая длина изделия 700 составляет от 71 миллиметра до 95 миллиметров, более предпочтительно общая длина изделия 700 составляет от 79 миллиметров до 8 7 миллиметров, и еще более предпочтительно общая длина изделия 700 составляет 83 миллиметра.In one example, the overall length of the
В одном примере охлаждающий сегмент 704 представляет собой кольцевую трубку, и внутри охлаждающего сегмента 704 образован воздушный зазор. Указанный воздушный зазор обеспечивает камеру для протекания нагретых испаренных компонентов, генерируемых из образующего аэрозоль субстрата 702. Охлаждающий сегмент 704 является полым для обеспечения камеры для накопления аэрозоля, но тем не менее достаточно жестким, чтобы выдерживать осевые сжимающие усилия и изгибающие моменты, которые могут возникать во время производства и, при использовании изделия 700, во время вставки в генерирующее аэрозоль устройство 602. В одном примере толщина стенки охлаждающего сегмента 704 составляет приблизительно 0,29 миллиметров.In one example, the
Охлаждающий сегмент 704 обеспечивает физическое смещение между образующим аэрозоль субстратом 702 и фильтрующим сегментом 706. Физическое смещение, обеспечиваемое охлаждающим сегментом 704, создает градиент температуры по длине охлаждающего сегмента 704 во время использования. В одном примере охлаждающий сегмент 704 выполнен с возможностью обеспечения разности температур, составляющей по меньшей мере 40 градусов по Цельсию, между нагретым испаренным компонентом, поступающим в дальний конец охлаждающего сегмента 704, и нагретым испаренным компонентом, выходящим из ближнего конца охлаждающего сегмента 704. В одном примере охлаждающий сегмент 704 выполнен с возможностью обеспечения разности температур, составляющей по меньшей мере 60 градусов по Цельсию, между нагретым испаренным компонентом, поступающим в дальний конец охлаждающего сегмента 704, и нагретым испаренным компонентом, выходящим из ближнего конца охлаждающего сегмента 704. Указанная разность температур по длине охлаждающего элемента 704 предохраняет чувствительный к температуре фильтрующий сегмент 706 от высоких температур аэрозоля, образующегося из образующего аэрозоль субстрата 702.
В одном примере длина охлаждающего сегмента 704 составляет по меньшей мере 15 миллиметров. В одном примере длина охлаждающего сегмента 704 составляет от 20 миллиметров до 30 миллиметров, более конкретно от 23 миллиметров до 27 миллиметров, более конкретно от 25 миллиметров до 27 миллиметров и более конкретно 25 миллиметров.In one example, the length of the
Охлаждающий сегмент 704 изготовлен из бумаги. В одном примере охлаждающий сегмент 704 изготовлен из спирально намотанной бумажной трубки, которая образует полую внутреннюю камеру, но при этом сохраняет механическую жесткость. Спирально намотанные бумажные трубки способны удовлетворять жестким требованиям к точности размеров при высокоскоростных производственных процессах в отношении длины, наружного диаметра, округлости и прямолинейности трубки. В еще одном примере охлаждающий сегмент 704 представляет собой выемку, образованную жесткой фицеллой или ободковой бумагой. Жесткая фицелла или ободковая бумага изготовлены такими, что они имеют достаточную жесткость для выдерживания осевых сжимающих усилий и изгибающих моментов, которые могут возникать во время производства и, при использовании изделия 700, во время вставки в генерирующее аэрозоль устройство 602.The
Для каждого из примеров охлаждающего сегмента 704 точность размеров охлаждающего сегмента является достаточной, чтобы удовлетворять требованиям к точности размеров при высокоскоростном производственном процессе.For each of the examples of
Фильтрующий сегмент 706 может быть выполнен из любого фильтрующего материала, достаточного для удаления одного или более летучих соединений из нагретых испаренных компонентов, поступающих из образующего аэрозоль субстрата 702. В одном примере фильтрующий сегмент 706 изготовлен из моноацетатного материала, такого как ацетилцеллюлоза. Фильтрующий сегмент 706 обеспечивает охлаждение и снижение раздражения от нагретых испаренных компонентов без уменьшения количества нагретых испаренных компонентов до уровня, являющегося неудовлетворительным для пользователя.The
Плотность материала ацетилцеллюлозного жгута фильтрующего сегмента 706 определяет перепад давления в пределах фильтрующего сегмента 706, что, в свою очередь, определяет сопротивление затяжке изделия 700. Следовательно, выбор материала фильтрующего сегмента 706 важен для регулирования сопротивления затяжке изделия 700. В дополнение, фильтрующий сегмент выполняет функцию фильтрации в изделии 700.The density of the cellulose acetate tow material of the
Наличие фильтрующего сегмента 706 обеспечивает изоляционный эффект, благодаря обеспечению дополнительного охлаждения нагретых испаренных компонентов, которые выходят из охлаждающего сегмента 704. Этот дополнительный охлаждающий эффект снижает температуру при контакте губ пользователя с поверхностью фильтрующего сегмента 706.The presence of the
Одно или более вкусоароматических веществ могут быть добавлены в фильтрующий сегмент 706 либо путем прямого впрыска жидкостей со вкусоароматическим веществом в фильтрующий сегмент 706, либо путем встраивания или размещения одной или более разрушаемых капсул со вкусоароматическим веществом или других носителей вкусоароматического вещества внутри ацетилцеллюлозного жгута фильтрующего сегмента 706. В одном примере фильтрующий сегмент 706 имеет длину от 6 миллиметров до 10 миллиметров, более предпочтительно 8 миллиметров.One or more flavors may be added to filter
Сегмент 708 на мундштучном конце представляет собой кольцевую трубку, и внутри сегмента 708 на мундштучном конце образован воздушный зазор. Указанный воздушный зазор обеспечивает камеру для нагретых испаренных компонентов, которые протекают из фильтрующего сегмента 706. Сегмент 708 на мундштучном конце является полым для обеспечения камеры для накопления аэрозоля, но при этом достаточно жестким, чтобы выдерживать осевые сжимающие усилия и изгибающие моменты, которые могут возникать во время производства и, при использовании изделия, во время вставки в генерирующее аэрозоль устройство 602. В одном примере толщина стенки сегмента 708 на мундштучном конце составляет приблизительно 0,2 9 миллиметра.The
В одном примере длина сегмента 708 на мундштучном конце составляет от 6 миллиметров до 10 миллиметров и, более предпочтительно, 8 миллиметров.In one example, the length of the
Сегмент 708 на мундштучном конце может быть изготовлен из спирально намотанной бумажной трубки, которая обеспечивает полую внутреннюю камеру, но при этом сохраняет критическую механическую жесткость. Спирально намотанные бумажные трубки способны удовлетворять жестким требованиям к точности размеров при высокоскоростных производственных процессах в отношении длины, наружного диаметра, округлости и прямолинейности трубки.The
Сегмент 708 на мундштучном конце обеспечивает функцию предотвращения вхождения любого жидкого конденсата, который скапливается на выходе фильтрующего сегмента 706, в непосредственный контакт с пользователем.The
Следует понимать, что в одном примере сегмент 708 на мундштучном конце и охлаждающий сегмент 704 могут быть выполнены из одной трубки, и фильтрующий сегмент 70 6 может быть расположен внутри этой трубки, разделяя сегмент 708 на мундштучном конце и охлаждающий сегмент 704.It should be understood that, in one example, the
В охлаждающем сегменте 704 расположены вентиляционные отверстия 707 для содействия охлаждению изделия 700. В одном примере вентиляционные отверстия 707 включают один или более рядов отверстий, и, предпочтительно, каждый ряд отверстий расположен по окружности вокруг изделия 700 в сечении, которое по существу перпендикулярно продольной оси изделия 700.
В одном примере обеспечены от одного до четырех рядов вентиляционных отверстий 707 для обеспечения вентиляции для изделия 700. Каждый ряд вентиляционных отверстий 707 может иметь от 12 до 36 вентиляционных отверстий 707. Вентиляционные отверстия 707 могут иметь диаметр, например, от 100 до 500 микрометров. В одном примере осевой промежуток между рядами вентиляционных отверстий 707 составляет от 0,25 миллиметра до 0,75 миллиметра; более предпочтительно, осевой промежуток между рядами вентиляционных отверстий 707 составляет 0,5 миллиметра.In one example, one to four rows of
В одном примере вентиляционные отверстия 707 имеют одинаковый размер. В еще одном примере вентиляционные отверстия 707 варьируются по размеру. Вентиляционные отверстия 707 могут быть выполнены с использованием любой подходящей технологии, например одной или более из следующих технологий: лазерной технологии, механической перфорации охлаждающего сегмента 704 или предварительной перфорации охлаждающего сегмента 704 перед его включением в изделие 700. Вентиляционные отверстия 707 расположены таким образом, что они обеспечивают эффективное охлаждение для изделия 700.In one example, the vent holes 707 are the same size. In yet another example, the
В одном примере ряды вентиляционных отверстий 707 расположены по меньшей мере на расстоянии 11 миллиметров от ближнего конца изделия 700 и, более предпочтительно, вентиляционные отверстия 707 расположены на расстоянии от 17 миллиметров до 20 миллиметров от ближнего конца изделия 700. Местоположение вентиляционных отверстий 707 выбрано таким, что пользователь не блокирует вентиляционные отверстия 707 при использовании изделия 700.In one example, the rows of vent holes 707 are located at least 11 millimeters from the proximal end of the
Благодаря обеспечению рядов вентиляционных отверстий 707 на расстоянии от 17 миллиметров до 20 мм от ближнего конца изделия 700, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности расположения вентиляционных отверстий 707 снаружи генерирующего аэрозоль устройства 602, когда изделие 700 полностью вставлено в генерирующее аэрозоль устройство 602. Благодаря расположению вентиляционных отверстий 707 снаружи устройства 602, обеспечивается возможность поступления ненагретого воздуха в изделие 700 через вентиляционные отверстия 707 извне устройства 602 для содействия охлаждению изделия 700.By providing rows of vent holes 707 spaced from 17 millimeters to 20 mm from the proximal end of the
На Фиг. 10 показаны графики температуры 404 в зависимости от времени 402 в течение одного нагревательного цикла, причем для первой части 312 токоприемной системы 310 график построен с использованием показаний от первой термопары 342, а для второй части токоприемной системы 310 график построен с использованием показаний от второй термопары 344. На Фиг. 10 график температуры первой части 312 токоприемной системы 310, построенный с использованием показаний от первой термопары 342, показан сплошной линией 406. На Фиг. 10 график температуры второй части 314 токоприемной системы 310, построенный с использованием показаний от второй термопары 344, показан точечной линией 408.In FIG. 10 shows graphs of
Как показано на Фиг. 10, после начала нагрева первая часть 312 токоприемной системы 310 быстро нагревается во время первого этапа 410 и достигает рабочей температуры по истечении первого периода 414, составляющего приблизительно 60 секунд. Вторая часть 314 токоприемной системы 310 тоже нагревается во время первого этапа 410, но гораздо медленнее, чем первая часть 312. Температура первой части 312 токоприемной системы 310 превышает температуру второй части 314 токоприемной системы 310 на протяжении всего первого этапа 410. Вторая часть 314 токоприемной системы 310 не достигает рабочей температуры во время первого этапа 410. В данном варианте осуществления под рабочей температурой подразумевается требуемая температура, при которой из образующего аэрозоль субстрата выделяется наиболее желательный аэрозоль.As shown in FIG. 10, once heating begins, the
Далее, как показано на Фиг. 10, по истечении второго периода 416, составляющего приблизительно 150 секунд с момента начала нагрева, заканчивается первый этап 410 и начинается второй этап 412. На втором этапе 412 первая часть 312 токоприемной системы 312 нагревается до меньшей температуры, но все равно находится в пределах приблизительно 50 градусов по Цельсию относительно рабочей температуры. Также на втором этапе 412 вторая часть 314 токоприемной системы 310 быстро нагревается до рабочей температуры и достигает рабочей температуры по истечении третьего периода 418, составляющего приблизительно 210 секунд с момента начала нагрева.Next, as shown in FIG. 10, after a
В частности, на Фиг. 10 показан требуемый температурный профиль для генерирующей аэрозоль системы, причем первая часть 312 токоприемной системы 310 выполнена с возможностью нагрева ближней части образующего аэрозоль субстрата, а вторая часть 314 токоприемной системы 310 выполнена с возможностью нагрева дальней части образующего аэрозоль субстрата. Ближняя часть образующего аэрозоль субстрата находится ближе к мундштучному концу генерирующего аэрозоль изделия, содержащего образующий аэрозоль субстрат. Такой температурный профиль в пределах образующего аэрозоль субстрата обеспечивает возможность генерирования аэрозоля с требуемыми характеристиками в течение всего увеличенного периода времени генерирования аэрозоля. Нагрев ближней части образующего аэрозоль субстрата перед нагревом дальней части субстрата способствует оптимальной доставке генерируемого аэрозоля пользователю. В частности, считается, что это происходит вследствие того, что горячий аэрозоль из нагретой ближней части образующего аэрозоль субстрата не взаимодействует с ненагретой дальней частью образующего аэрозоль субстрата во время первого этапа, и поэтому горячий аэрозоль из ближней части не содержит летучих соединений, выделяющихся из дальней части.In particular, in FIG. 10 shows a desired temperature profile for an aerosol generating system, with a
Такой температурный профиль может быть достигнут путем возбуждения изменяющихся токов, предпочтительно переменных токов, в первой катушке 312 индуктивности и второй катушке 314 индуктивности различными способами. Например, на первом этапе первый изменяющийся ток, предпочтительно переменный ток, может быть возбужден в первой катушке 312 индуктивности с первой скважностью, и второй изменяющийся ток, предпочтительно переменный ток, может быть возбужден во второй катушке 314 индуктивности, причем скважность второго изменяющегося тока составляет меньше скважности первого изменяющегося тока, так что ток, возбужденный в первой катушке 312 индуктивности, превышает ток, возбужденный во второй катушке 314 индуктивности, во время первого этапа. Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления изменяющийся ток не подают на вторую катушку 314 индуктивности на первом этапе 410. На втором этапе может применяться противоположное, так что скважность первого изменяющегося тока составляет меньше, чем скважность второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией.Such a temperature profile can be achieved by exciting varying currents, preferably alternating currents, in the
На Фиг. 11 изображена токоприемная система 501. Индукционная нагревательная система 501 содержит первую LC-цепь 510. Первая LC-цепь 510 содержит первую катушку 512 индуктивности и первый конденсатор 514. Первая катушка 512 индуктивности имеет первую индуктивность. Первый конденсатор 514 имеет первую емкость. Резонансная частота первой LC-цепи 510 определяется первой индуктивностью и первой емкостью.In FIG. 11 illustrates a
На Фиг. 11 дополнительно показан первый транзистор 516, такой как полевой транзистор, соединенный с первой LC-цепью 510. Кроме того, на Фиг. 11 изображены зажимы 518 источника питания постоянного тока. Зажимы 518 источника питания постоянного тока соединены с источником питания, предпочтительно батареей, устройства. Первая LC-цепь 510 выполнена с возможностью индукционного нагрева первой части токоприемной системы. Первая часть токоприемной системы может быть расположена рядом с первой катушкой индуктивности таким образом, что первая катушка индуктивности может нагревать первую часть токоприемного элемента за счет вихревых токов и/или гистерезиса.In FIG. 11 further shows a
Индукционная нагревательная система 501 по Фиг. 11 также содержит вторую LC-цепь 520, содержащую вторую катушку 522 индуктивности и второй конденсатор 524. Со второй LC-цепью 520 связан второй транзистор 526.The
Первый транзистор 516 выполнен с возможностью управления работой первой LC-цепи 510. Второй транзистор 526 выполнен с возможностью управления работой второй LC-цепи 520.The
Компоненты второй LC-цепи 520 могут быть аналогичны компонентам первой LC-цепи 510. Иначе говоря, вторая катушка 522 индуктивности может иметь вторую индуктивность, второй конденсатор 524 может иметь вторую емкость, и второй транзистор 526 может представлять собой полевой транзистор. Две LC-цепи 510, 520 могут быть соединены параллельно с источником питания постоянного тока.Components of the
На Фиг. 12 показан контроллер 527, в дополнение к силовому каскаду 528. Силовой каскад 528 может содержать первую LC-цепь 510 и первый транзистор 516, как показано на Фиг. 11. Силовой каскад 528 может содержать, в качестве альтернативы, все компоненты, показанные на Фиг. 11. Контроллер 527, изображенный на Фиг. 12, может содержать генератор 530 колебаний. Генератор 530 колебаний может быть соединен с одним или обоими из первого транзистора 516 и второго транзистора 526. Кроме того, на Фиг. 12 также показан источник 532 питания постоянного тока. Источник 532 питания постоянного тока может использоваться для питания элементов, показанных на Фиг. 11. В дополнение, источник 532 питания постоянного тока может использоваться для питания контроллера 527, предпочтительно генератора 530 колебаний.In FIG. 12 shows a
Контроллер 527 дополнительно содержит модуль 534 широтно-импульсной модуляции. Модуль 534 широтно-импульсной модуляции может быть выполнен с возможностью модуляции сигнала, используемого для возбуждения LC-цепей 510, 520. Контроллер 527 может быть выполнен с возможностью возбуждения LC-цепей 510, 520. Иначе говоря, контроллер 527 может быть выполнен с возможностью подачи электрического сигнала на LC-цепи 510, 520.The
Контроллер 527 может быть выполнен с возможностью возбуждения первой LC-цепи 510 с помощью переменного тока первой частоты. Первая частота может соответствовать резонансной частоте первой LC-цепи 510. Контроллер 527 может быть выполнен с возможностью возбуждения второй LC-цепи 520 с помощью переменного тока второй частоты. Вторая частота может соответствовать резонансной частоте второй LC-цепи 520.The
Резонансная частота первой LC-цепи 510 может быть равна резонансной частоте второй LC-цепи 520. В данном варианте контроллер 52 7 может быть выполнен с возможностью подачи переменного тока с частотой, соответствующей резонансной частоте первой LC-цепи 510, на первую LC-цепь 510 во время первого этапа. Первый этап может представлять собой этап, на котором преимущественно первая часть образующего аэрозоль субстрата должна нагреваться посредством первой части токоприемной системы. Контроллер 527 может быть выполнен с возможностью, во время первого этапа, подачи переменного тока с частотой, отличной от резонансной частоты второй LC-цепи 520, на вторую LC-цепь 520. Следовательно, вторая LC-цепь 520 будет нагреваться до более низкой температуры, чем первая LC-цепь 510. На втором этапе, на котором преимущественно вторая часть образующего аэрозоль субстрата должна нагреваться посредством второй части токоприемной системы, возможна подача комплементарных переменных токов контроллером на LC-цепи 510, 520. На втором этапе на вторую LC-цепь 520 может подаваться переменный ток, соответствующий резонансной частоте второй LC-цепи 520, а на первую LC-цепь 510 может подаваться переменный ток с частотой, отличной от резонансной частоты первой LC-цепи 510.The resonant frequency of the
Резонансная частота первой LC-цепи 510 может отличаться от резонансной частоты второй LC-цепи 520. В этом случае контроллер 527 может быть выполнен с возможностью, во время первого этапа, подачи переменного тока на первую LC-цепь 510 с частотой, соответствующей резонансной частоте первой LC-цепи 510. На вторую LC-цепь 520 может подаваться переменный ток с такой же частотой. Вследствие того, что резонансная частота второй LC-цепи 520 отличается от резонансной частоты первой LC-цепи 510, вторая LC-цепь 520 может нагревать лишь вторую часть токоприемной системы до более низкой температуры, чем та, до которой первая LC-цепь 510 нагревает первую часть токоприемной системы. Контроллер 52 7 может быть выполнен с возможностью, на втором этапе, на котором требуется нагрев второй части токоприемной системы, подачи переменного тока с частотой, соответствующей резонансной частоте второй LC-цепи 520, в то время как этот переменный ток будет приводить к более слабому нагреву первой части токоприемной системы посредством первой LC-цепи 510.The resonant frequency of the
На Фиг. 13 показан вариант осуществления, в котором на первом этапе преимущественно нагревается первая LC-цепь 510, в то время как вторая LC-цепь 520 нагревается до более низкой температуры во время первого этапа. Обратное этому имеет место на втором этапе, на котором первая LC-цепь 510 нагревается до более низкой температуры, чем вторая LC-цепь 520. Для облегчения этого используется широтно-импульсная модуляция. Более конкретно, в верхней части Фиг. 13 показаны комплементарные скважности первого переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией (слева вверху) и второго переменного сигнала с широтно-импульсной модуляцией (справа сверху). Первый переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией будет обозначен в данном документе как первый сигнал 536. Второй переменный сигнал с широтно-импульсной модуляцией будет обозначен в данном документе как второй сигнал 538. Скважность относится к процентной доле времени подачи соответствующего сигнала. Как видно на Фиг. 13, первый сигнал 536 имеет высокую скважность, составляющую приблизительно 80%, в то время как второй сигнал 538 имеет низкую скважность, составляющий приблизительно 20%. Вариант осуществления, показанный на Фиг. 13, соответствует первому этапу, на котором преимущественно нагревается первая часть 541 токоприемной системы 540, в то время как вторая часть 542 токоприемной системы 540 нагревается до более низкой температуры. Ниже сигналов, показанных на Фиг. 13, изображены первая катушка 512 индуктивности и вторая катушка 522 индуктивности. Ниже катушек 512, 522 индуктивности изображена токоприемная система 540, содержащая первую часть 541 и вторую часть 542. Ниже токоприемной системы 540 изображено генерирующее аэрозоль изделие 542, содержащее образующий аэрозоль субстрат. Ниже генерирующего аэрозоль изделия 542 изображена диаграмма 544, показывающая нагрев в зависимости от расстояния. Нагрев является сильным преимущественно в первой части 541 токоприемной системы 540, в то время как во второй части 542 токоприемной системы 540 нагрев является более слабым. Во время второго этапа нагрев токоприемной системы 540 будет отличаться. Во время второго этапа вторая LC-цепь 520 будет нагревать вторую часть 542 токоприемной системы 540 до более высокой температуры, а температура первой части 541 токоприемной системы 540 будет ниже, чем на первом этапе. Для содействия этому может использоваться широтно-импульсная модуляция, аналогично первому этапу. Скважность второго сигнала 538 может быть увеличена, в то время как скважность первого сигнала 53 6 может быть уменьшена. Температура может плавно изменяться от первого этапа ко второму этапу. Скважность первого сигнала 536 и скважность второго сигнала 538 могут составлять до 100%. В качестве альтернативы, скважность первого сигнала 536 и скважность второго сигнала 538 могут составлять до величины, меньшей 100%. Например, на первом этапе скважность первого сигнала 53 6 может быть выше 50%, например составлять 80%, а скважность второго сигнала 538 может быть близка к 0% или составлять 0%; и обратное этому имеет место во время второго этапа.In FIG. 13 shows an embodiment in which the
Следует понимать, что описанные выше варианты осуществления являются лишь конкретными примерами, и предусмотрены другие варианты осуществления согласно настоящему изобретению.It should be understood that the embodiments described above are only specific examples, and other embodiments are contemplated according to the present invention.
Claims (43)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19184554.4 | 2019-07-04 | ||
| EP19191184.1 | 2019-08-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022102583A RU2022102583A (en) | 2023-08-04 |
| RU2819588C2 true RU2819588C2 (en) | 2024-05-21 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104095291A (en) * | 2014-07-28 | 2014-10-15 | 川渝中烟工业有限责任公司 | Tobacco suction system based on electromagnetic heating |
| EP3145347A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-03-29 | Philip Morris Products S.A. | Inductive heating device for heating an aerosol-forming substrate |
| WO2018073376A1 (en) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | British American Tobacco (Investments) Limited | Inductive heating arrangement |
| CN207271513U (en) * | 2017-09-12 | 2018-04-27 | 芯海科技(深圳)股份有限公司 | A kind of atomizer finely modulates the circuit of pulsewidth and dead time |
| WO2019122880A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | British American Tobacco (Investments) Limited | Electronic aerosol provision system |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3145347A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-03-29 | Philip Morris Products S.A. | Inductive heating device for heating an aerosol-forming substrate |
| RU2670060C2 (en) * | 2014-05-21 | 2018-10-17 | Филип Моррис Продактс С.А. | Induction heating device, aerosol delivery system containing induction heating device, and its operation method |
| CN104095291A (en) * | 2014-07-28 | 2014-10-15 | 川渝中烟工业有限责任公司 | Tobacco suction system based on electromagnetic heating |
| WO2018073376A1 (en) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | British American Tobacco (Investments) Limited | Inductive heating arrangement |
| CN207271513U (en) * | 2017-09-12 | 2018-04-27 | 芯海科技(深圳)股份有限公司 | A kind of atomizer finely modulates the circuit of pulsewidth and dead time |
| WO2019122880A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | British American Tobacco (Investments) Limited | Electronic aerosol provision system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20250089789A1 (en) | Aerosol-generating device comprising an inductive heating arrangement comprising first and second inductor coils | |
| AU2020300027B2 (en) | Aerosol-generating device comprising an inductive heating arrangement comprising first and second LC circuits having different resonance frequencies | |
| EP3993658B1 (en) | Aerosol-generating device comprising an inductive heating arrangement comprising first and second lc circuits having the same resonance frequency | |
| EP3760063B1 (en) | Method of operating inductively heated aerosol-generating system | |
| US12426644B2 (en) | Method of operating inductively heated aerosol-generating system with multiple temperature profiles | |
| RU2819588C2 (en) | Aerosol-generating device, aerosol-generating system and method of controlling aerosol-generating device | |
| RU2812649C2 (en) | Aerosol-generating device containing induction heating assembly with first and second lc circuits having different frequency resonances | |
| RU2812623C2 (en) | Aerosol-generating device containing induction heating assembly with first and second lc circuits having same resonance frequency | |
| RU2818905C2 (en) | Method of operating inductively heated aerosol-generating system with several temperature profiles | |
| RU2809661C2 (en) | Method of operation of induction heated system generating aerosol | |
| HK40067903A (en) | Aerosol-generating device comprising an inductive heating arrangement comprising first and second lc circuits having different resonance frequencies | |
| HK40067903B (en) | Aerosol-generating device comprising an inductive heating arrangement comprising first and second lc circuits having different resonance frequencies |