[go: up one dir, main page]

RU2819620C2 - Device and system for generating aerosol with conductivity sensor - Google Patents

Device and system for generating aerosol with conductivity sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2819620C2
RU2819620C2 RU2022101431A RU2022101431A RU2819620C2 RU 2819620 C2 RU2819620 C2 RU 2819620C2 RU 2022101431 A RU2022101431 A RU 2022101431A RU 2022101431 A RU2022101431 A RU 2022101431A RU 2819620 C2 RU2819620 C2 RU 2819620C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aerosol
electrodes
liquid
substrate
forming
Prior art date
Application number
RU2022101431A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2022101431A (en
Inventor
Ихар ЗИНОВИК
Original Assignee
Филип Моррис Продактс С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филип Моррис Продактс С.А. filed Critical Филип Моррис Продактс С.А.
Publication of RU2022101431A publication Critical patent/RU2022101431A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2819620C2 publication Critical patent/RU2819620C2/en

Links

Abstract

FIELD: smoking accessories.
SUBSTANCE: group of inventions relates to an aerosol generation system and a cartridge for an aerosol generation system. Aerosol-generating system comprises: a liquid storage portion for retaining a liquid aerosol-forming substrate; sprayer in fluid communication with the liquid storage portion; conductivity sensor; power supply unit; and control electronics. Conductivity sensor comprises at least two electrodes and is arranged to measure the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage part. Control electronics is configured to: control the supply of power from the power supply to the sprayer for spraying the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion; and controlling the power supply from the power supply to the conductivity sensor electrodes, wherein the power supply to the conductivity sensor is made in the form of alternating voltage. Control electronics is further configured to: receive one or more measurements indicative of the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the conductivity sensor; and determining the nicotine concentration in the aerosol-forming liquid substrate based on one or more measurements from the conductivity sensor.
EFFECT: enabling assessment of the nicotine concentration in the liquid formulation and controlling the nicotine concentration in aerosols generated from different liquid formulations.
15 cl, 14 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль, (системе для генерирования аэрозоля) которая распыляет субстрат, образующий аэрозоль, содержащий никотин, для генерирования аэрозоля. В частности, настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль (системе для генерирования аэрозоля), содержащей датчик проводимости. Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль (устройству для генерирования аэрозоля), содержащему датчик проводимости и картридж, содержащий датчик проводимости.The present invention relates to an aerosol generating system (aerosol generating system) that sprays an aerosol-forming substrate containing nicotine to generate an aerosol. In particular, the present invention relates to an aerosol generating system (aerosol generating system) comprising a conductivity sensor. The present invention also relates to an aerosol generating device (aerosol generating device) comprising a conductivity sensor and a cartridge containing a conductivity sensor.

Широко используются системы, генерирующие аэрозоль (системы для генерирования аэрозоля), такие как электронные сигареты, которые работают путем нагревания жидкого состава для генерирования аэрозоля для вдыхания пользователями. Как правило, эти системы содержат часть для хранения жидкости, удерживающую жидкий состав, нагреватель для испарения жидкого состава, фитиль, который перемещает жидкость из части для хранения жидкости к нагревателю, блок питания и управляющую электронику. Некоторые из этих систем содержат часть для хранения жидкости, выполненную с возможностью повторной заправки. Некоторые из этих систем содержат часть в виде устройства и заменяемый картридж. В некоторых системах часть в виде устройства содержит блок питания и управляющую электронику, а картридж содержит часть для хранения жидкости, удерживающую жидкий состав, нагреватель для испарения жидкого состава и фитиль, который перемещает жидкость из части для хранения жидкости к нагревателю.Widely used are aerosol generating systems (aerosol generating systems), such as electronic cigarettes, which operate by heating a liquid formulation to generate an aerosol for inhalation by users. Typically, these systems include a liquid storage portion that holds the liquid formulation, a heater for vaporizing the liquid formulation, a wick that moves liquid from the liquid storage portion to the heater, a power supply, and control electronics. Some of these systems include a fluid storage portion that is refillable. Some of these systems contain a device part and a replaceable cartridge. In some systems, the device portion contains the power supply and control electronics, and the cartridge contains a liquid storage portion that holds the liquid formulation, a heater for vaporizing the liquid formulation, and a wick that moves liquid from the liquid storage portion to the heater.

В системах, содержащих повторно заправляемую часть для хранения жидкости, жидкие составы, имеющие разные композиции, могут быть введены в часть для хранения жидкости при повторной заправке части для хранения жидкости. Подобным образом в системах, содержащих часть в виде устройства и заменяемый картридж, разные картриджи могут содержать жидкие составы, имеющие разные композиции. В частности, разные жидкие составы могут содержать разные количества или концентрации никотина. Соответственно, аэрозоль, генерируемый из одного конкретного жидкого состава, может содержать другие количество или концентрацию никотина, чем аэрозоль, генерируемый из другого жидкого состава.In systems comprising a refillable liquid storage portion, liquid formulations having different compositions may be introduced into the liquid storage portion when refilling the liquid storage portion. Likewise, in systems comprising a device part and a replaceable cartridge, different cartridges may contain liquid formulations having different compositions. In particular, different liquid formulations may contain different amounts or concentrations of nicotine. Accordingly, an aerosol generated from one particular liquid composition may contain a different amount or concentration of nicotine than an aerosol generated from another liquid composition.

В документе WO 2015/015431 A1 описывается генератор ароматизированного пара, используемый для электронного курительного аппарата, содержащий корпус; удерживающий жидкость материал, который заполнен, пропитан или погружен в ароматизированную жидкость и помещен внутрь корпуса; электрический нагреватель для нагрева удерживающего жидкость материала для образования ароматизированного пара; и датчик для отслеживания условий пропитывания или влажности удерживающего жидкость материала и для подачи сигналов для определения того факта исчерпана ли или почти исчерпана ароматизированная жидкость в удерживающем жидкость материале.WO 2015/015431 A1 describes a flavored vapor generator used for an electronic smoking apparatus, comprising a housing; a liquid-retaining material that is filled, impregnated, or immersed in a flavored liquid and placed within the housing; an electric heater for heating the liquid holding material to produce flavored vapor; and a sensor for monitoring the impregnation or moisture conditions of the liquid holding material and for providing signals to determine whether the flavor liquid in the liquid holding material is exhausted or nearly exhausted.

В документе US 2018/177229 A9 описывается картридж для системы генерации аэрозоля, который включает в себя часть хранения жидкости, выполненную с возможностью хранения подложки, образующей жидкий аэрозоль. Часть для хранения жидкости включает в себя одну или более гибких стенок и выполнена с возможностью изменения по меньшей мере одного из формы и размера части для хранения жидкости при изменении объема образующей жидкий аэрозоль подложки, удерживаемой в части для хранения жидкости. Картридж включает в себя датчик, выполненный с возможностью обнаружения данных о физическом свойстве. Данные относятся по меньшей мере к одному из соответствующей формы и соответствующего размера участка для хранения жидкости, так что объем образующей жидкий аэрозоль подложки, удерживаемой в участке для хранения жидкости, может быть определен на основе измеренных данных.US 2018/177229 A9 describes a cartridge for an aerosol generation system that includes a liquid storage portion configured to store a liquid aerosol generating substrate. The liquid storage portion includes one or more flexible walls and is configured to change at least one of the shape and size of the liquid storage portion when the volume of the liquid aerosol-forming substrate held in the liquid storage portion changes. The cartridge includes a sensor configured to detect physical property data. The data relates to at least one of an appropriately shaped and appropriately sized liquid storage portion such that the volume of the liquid aerosol-forming substrate held in the liquid storage portion can be determined based on the measured data.

Было бы желательно, чтобы система, генерирующая аэрозоль, могла оценивать концентрацию никотина в жидком составе. Было бы также желательно, чтобы система, генерирующая аэрозоль, могла управлять концентрацией никотина в аэрозолях, генерируемых из разных жидких составов. Было бы также желательно иметь возможность стандартизировать изготовление системы, генерирующей аэрозоль, независимо от субстрата, образующего аэрозоль, который будет применяться с системой, генерирующей аэрозоль.It would be desirable for the aerosol generating system to be able to estimate the concentration of nicotine in a liquid formulation. It would also be desirable if the aerosol generating system could control the concentration of nicotine in aerosols generated from different liquid formulations. It would also be desirable to be able to standardize the manufacture of the aerosol generating system regardless of the aerosol generating substrate that will be used with the aerosol generating system.

Согласно настоящему изобретению предоставляется система, генерирующая аэрозоль, содержащая: часть для хранения жидкости, предназначенная для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль; распылитель, находящийся в сообщении по текучей среде с частью для хранения жидкости; датчик проводимости; блок питания; и управляющую электронику. Датчик проводимости содержит по меньшей мере два электрода и расположен с возможностью измерения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости. Управляющая электроника выполнена с возможностью: управления подачей питания из блока питания на распылитель для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости; и управления подачей питания из блока питания на электроды датчика проводимости, при этом подача питания на датчик проводимости производится в виде переменного напряжения. Управляющая электроника дополнительно выполнена с возможностью: приема одного или более измерений, указывающих проводимость жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с датчика проводимости; и определения концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, на основе одного или более измерений с датчика проводимости.According to the present invention, there is provided an aerosol generating system, comprising: a liquid storage portion for holding a liquid aerosol-generating substrate; a sprayer in fluid communication with the liquid storage portion; conductivity sensor; power unit; and control electronics. The conductivity sensor contains at least two electrodes and is arranged to measure the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion. The control electronics are configured to: control the supply of power from the power supply to the atomizer for spraying a liquid substrate forming an aerosol from the liquid storage portion; and controlling the supply of power from the power supply to the electrodes of the conductivity sensor, wherein power is supplied to the conductivity sensor in the form of alternating voltage. The control electronics are further configured to: receive one or more measurements indicative of the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the conductivity sensor; and determining the concentration of nicotine in the aerosol-forming liquid substrate based on one or more measurements from the conductivity sensor.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать три основных составляющих, обычно, никотин, вещество для образования аэрозоля и воду. Преимущественно авторы настоящего изобретения поняли, что электропроводность жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может предоставить указание на концентрацию никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль. В частности, авторы настоящего изобретения поняли, что изготовитель устройства, генерирующего аэрозоль, может также изготавливать или продавать фирменные жидкие субстраты, образующие аэрозоль, имеющие разные концентрации никотина, и что обеспечение устройства, генерирующего аэрозоль, датчиком проводимости может позволить устройству определять, какой фирменный жидкий субстрат, образующий аэрозоль, помещен в устройство, на основе электропроводности субстрата, образующего аэрозоль.The liquid aerosol-forming substrate may contain three main components, typically nicotine, an aerosol-forming agent and water. Advantageously, the present inventors have realized that the electrical conductivity of the liquid aerosol-forming substrate can provide an indication of the concentration of nicotine in the liquid aerosol-forming substrate. In particular, the present inventors realized that a manufacturer of an aerosol generating device may also make or sell branded liquid aerosol substrates having different nicotine concentrations, and that providing the aerosol generating device with a conductivity sensor may allow the device to determine which branded liquid the aerosol-forming substrate is placed in the device based on the electrical conductivity of the aerosol-forming substrate.

Как используется в данном документе, термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, который может высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут высвобождаться посредством нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Летучие соединения могут высвобождаться посредством перемещения субстрата, образующего аэрозоль, через проходы вибрационного элемента.As used herein, the term "aerosol-forming substrate" refers to a substrate that can release volatile compounds that can form an aerosol. Volatile compounds can be released by heating the substrate to form an aerosol. Volatile compounds can be released by moving the aerosol-forming substrate through the passages of the vibrating element.

Субстрат, образующий аэрозоль, является жидким субстратом, образующим аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать смесь жидких и твердых компонентов. Субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит соль никотина. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, 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 по существу являются устойчивыми к термической деградации при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области и включают, но 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. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.The aerosol-forming substrate is a liquid aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may contain a mixture of liquid and solid components. The aerosol-forming substrate contains nicotine. Preferably, the aerosol-forming substrate contains a nicotine salt. 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 contain homogenized material of plant origin. The aerosol-forming substrate may comprise homogenized tobacco material. The aerosol-forming substrate may contain at least one aerosol-forming substance. An aerosol generating 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 degradation 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-forming agents are polyhydric alcohols or mixtures thereof, such as triethylene glycol, 1,3-butanediol, and most preferably glycerol. The aerosol-forming substrate may contain other additives and ingredients such as flavoring agents.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления никотин присутствует в форме соли никотина. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления соль никотина может быть единственным электролитом, присутствующим в жидком субстрате, образующем аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления концентрация никотинового электролита может быть существенно выше, чем концентрация других электролитов в жидком субстрате, образующем аэрозоль. Соответственно, может быть возможным пренебречь влиянием изменения концентрации других компонентов жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на электропроводность субстрата.In some preferred embodiments, the nicotine is present in the form of a nicotine salt. In some particularly preferred embodiments, the nicotine salt may be the only electrolyte present in the liquid aerosol-forming substrate. In some embodiments, the concentration of the nicotine electrolyte may be substantially higher than the concentration of other electrolytes in the aerosol-forming liquid substrate. Accordingly, it may be possible to neglect the effect of changes in the concentration of other components of the aerosol-forming liquid substrate on the electrical conductivity of the substrate.

Изготовитель жидких субстратов, образующих аэрозоль, может изготавливать разные фирменные субстраты, образующие аэрозоль, имеющие разные концентрации никотина. Для изменения концентрации никотина в субстрате, образующем аэрозоль, изготовитель может увеличить или уменьшить количество никотина в заданном количестве субстрата путем, наоборот, уменьшения или увеличения количества растворителя, такого как вода, в заданном количестве субстрата. Например, изготовитель может произвести субстрат, образующий аэрозоль, с низким содержанием никотина, содержащий первое количество никотина и первое количество воды для заданного количестве субстрата, и субстрат, образующий аэрозоль, с высоким содержанием никотина, содержащий второе количество никотина, большее, чем первое количество никотина, и второе количество воды, меньшее, чем первое количество воды, для заданного количестве субстрата. Субстрат, образующий аэрозоль, с низким содержанием никотина может иметь более низкую концентрацию никотина, чем субстрат, образующий аэрозоль, с высоким содержанием никотина. Субстрат, образующий аэрозоль, с низким содержанием никотина может иметь первую электропроводность, и субстрат, образующий аэрозоль, с высоким содержанием никотина может иметь вторую электропроводность, большую, чем первая электропроводность. Разница между первой электропроводностью и второй электропроводностью может увеличиваться с температурой.A manufacturer of liquid aerosol-forming substrates may produce different branded aerosol-forming substrates having different nicotine concentrations. To vary the concentration of nicotine in the aerosol-forming substrate, the manufacturer may increase or decrease the amount of nicotine in a given amount of substrate by, conversely, decreasing or increasing the amount of solvent, such as water, in a given amount of substrate. For example, a manufacturer may produce a low nicotine aerosol substrate containing a first amount of nicotine and a first amount of water for a given amount of substrate, and a high nicotine aerosol substrate containing a second amount of nicotine greater than the first amount of nicotine. , and a second amount of water, less than the first amount of water, for a given amount of substrate. An aerosol-forming substrate with a low nicotine content may have a lower nicotine concentration than an aerosol-forming substrate with a high nicotine content. The low nicotine aerosol-forming substrate may have a first electrical conductivity, and the high nicotine aerosol-forming substrate may have a second electrical conductivity greater than the first electrical conductivity. The difference between the first electrical conductivity and the second electrical conductivity may increase with temperature.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, обычно может иметь электропроводность при 20 градусах Цельсия от приблизительно 1 микросименс на сантиметр до приблизительно 500 микросименс на сантиметр и предпочтительно электропроводность при 20 градусах Цельсия от приблизительно 1 микросименс на сантиметр до приблизительно 400 микросименс на сантиметр. Предпочтительно датчик проводимости подходит для измерения величин электропроводности субстратов, образующих аэрозоль, в этих диапазонах.The aerosol-forming liquid substrate may typically have a conductivity at 20 degrees Celsius from about 1 microsiemens per centimeter to about 500 microsiemens per centimeter, and preferably a conductivity at 20 degrees Celsius from about 1 microsiemens per centimeter to about 400 microsiemens per centimeter. Preferably, the conductivity sensor is suitable for measuring electrical conductivity values of aerosol-forming substrates in these ranges.

Датчик проводимости может быть датчиком любого подходящего типа для измерения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в системе.The conductivity sensor may be any suitable type of sensor for measuring the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate in the system.

Датчик проводимости может быть расположен в любом подходящем месте в системе, генерирующей аэрозоль. Датчик проводимости может быть расположен в части для хранения жидкости. Датчик проводимости может быть расположен на или вокруг части для хранения жидкости. Датчик проводимости может быть расположен на распылителе или вокруг него. Датчик проводимости может быть расположен между частью для хранения жидкости и распылителем. В некоторых вариантах осуществления датчик проводимости представляет собой отдельный от распылителя компонент. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления распылитель содержит датчик проводимости. В этих предпочтительных вариантах осуществления распылитель может содержать один или более элементов и по меньшей мере один из электродов датчика проводимости содержит элемент распылителя.The conductivity sensor may be located at any suitable location in the aerosol generating system. The conductivity sensor may be located in the liquid storage portion. The conductivity sensor may be located on or around the liquid storage portion. The conductivity sensor may be located on or around the atomizer. A conductivity sensor may be located between the liquid storage portion and the atomizer. In some embodiments, the conductivity sensor is a separate component from the atomizer. In some preferred embodiments, the nebulizer includes a conductivity sensor. In these preferred embodiments, the atomizer may comprise one or more elements and at least one of the conductivity sensor electrodes comprises a nebulizer element.

Электроды датчика проводимости могут иметь любую подходящую форму. Например, электроды могут быть катушечными электродами, кольцевыми электродами или сетчатыми электродами, содержащими множество нитей. В некоторых вариантах осуществления электроды могут быть расположены с возможностью вступать в контакт с жидким субстратом, образующим аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления электроды могут быть расположены так, что электроды не вступают в контакт с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Другими словами, электроды могут быть изолированы от жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The conductivity sensor electrodes can be of any suitable shape. For example, the electrodes may be coil electrodes, ring electrodes, or mesh electrodes containing multiple filaments. In some embodiments, the electrodes may be positioned to come into contact with a liquid substrate forming an aerosol. In some embodiments, the electrodes may be positioned such that the electrodes do not come into contact with the aerosol-forming liquid substrate. In other words, the electrodes can be isolated from the liquid substrate that forms the aerosol.

В некоторых первых предпочтительных вариантах осуществления датчик проводимости содержит два электрода. Датчик проводимости согласно этим первым предпочтительным вариантам осуществления можно назвать двухточечным датчиком проводимости. In some first preferred embodiments, the conductivity sensor comprises two electrodes. The conductivity sensor according to these first preferred embodiments may be called a two-point conductivity sensor.

Два электрода могут быть разнесены так, что между электродами формируется полость. Например, два электрода могут быть разнесены на расстояние от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 20 миллиметров. Как используется в данном документе, термин «полость» относится к любому подходящему зазору или пространству между двумя электродами, включая как двумерное пространство между двумя полностью плоскими электродами, расположенными в одной плоскости, так и трехмерное пространство между двумя электродами. Два электрода могут быть расположены так, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может находиться в полости между электродами. Предпочтительно два электрода расположены в контакте с жидким субстратом, образующим аэрозоль, из части для хранения жидкости. Два электрода могут быть расположены так, что два электрода электрически изолированы друг от друга, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не находится в полости между электродами. The two electrodes can be spaced apart so that a cavity is formed between the electrodes. For example, the two electrodes may be separated by a distance of from about 1 millimeter to about 20 millimeters. As used herein, the term “cavity” refers to any suitable gap or space between two electrodes, including both the two-dimensional space between two completely planar electrodes located in the same plane and the three-dimensional space between two electrodes. The two electrodes may be positioned such that the aerosol-forming liquid substrate may be present in the cavity between the electrodes. Preferably, two electrodes are arranged in contact with an aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion. The two electrodes may be arranged such that the two electrodes are electrically isolated from each other when the aerosol-forming liquid substrate is not present in the cavity between the electrodes.

В этих первых предпочтительных вариантах осуществления управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи питания из блока питания на электроды в виде переменного напряжения. Управляющая электроника может также быть выполнена с возможностью принимать с электродов одно или более измерений, указывающих проводимость жидкого субстрата, образующего аэрозоль.In these first preferred embodiments, the control electronics may be configured to supply power from the power supply to the electrodes in the form of an alternating voltage. The control electronics may also be configured to receive one or more measurements from the electrodes indicative of the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate.

В этих первых предпочтительных вариантах осуществления, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находится в полости между электродами, приложение переменного напряжения к двум электродам может вызвать протекание переменного тока между двумя электродами через жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в полости между электродами. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью измерения тока между двумя электродами. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью измерения напряжения между двумя электродами. Одно или более из измеренных тока и напряжения могут быть использованы для определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находящегося в полости между двумя электродами.In these first preferred embodiments, when the liquid aerosol-forming substrate is located in the cavity between the electrodes, applying an alternating voltage to the two electrodes can cause an alternating current to flow between the two electrodes through the liquid aerosol-forming substrate in the cavity between the electrodes. The control electronics may be configured to sense a current between two electrodes. The control electronics may be configured to sense a voltage between two electrodes. One or more of the measured current and voltage may be used to determine the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate located in the cavity between the two electrodes.

В этих первых предпочтительных вариантах осуществления управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи переменного напряжения на датчик проводимости с частотой от приблизительно 1 кГц до приблизительно 500 кГц.In these first preferred embodiments, the control electronics may be configured to apply an alternating voltage to the conductivity sensor with a frequency of from about 1 kHz to about 500 kHz.

В некоторых вторых предпочтительных вариантах осуществления датчик проводимости содержит четыре электрода. Датчик проводимости согласно этим вторым предпочтительным вариантам осуществления можно называть четырехточечным датчиком проводимости.In some second preferred embodiments, the conductivity sensor includes four electrodes. The conductivity sensor according to these second preferred embodiments may be referred to as a four-point conductivity sensor.

Датчик проводимости может содержать два внутренних электрода и два внешних электрода. Два внешних электрода могут быть разнесены так, что между двумя внешними электродами формируется внешняя полость. Например, два внешних электрода могут быть разнесены на расстояние от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров. Два внутренних электрода могут быть разнесены с образованием внутренней полости между двумя внутренними электродами. Например, два внутренних электрода могут быть разнесены на расстояние от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления два внутренних электрода расположены во внешней полости между двумя внешними электродами. В этих вариантах осуществления два внутренних электрода могут быть разнесены на расстояние от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 18 миллиметров.The conductivity sensor may include two internal electrodes and two external electrodes. The two outer electrodes may be spaced apart such that an outer cavity is formed between the two outer electrodes. For example, the two outer electrodes may be spaced apart from about 5 millimeters to about 20 millimeters. The two inner electrodes may be spaced apart to form an internal cavity between the two inner electrodes. For example, the two inner electrodes may be spaced apart from about 5 millimeters to about 20 millimeters. In some embodiments, two inner electrodes are located in an outer cavity between two outer electrodes. In these embodiments, the two inner electrodes may be spaced apart from about 1 millimeter to about 18 millimeters.

Два внешних электрода могут быть расположены так, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может находиться во внешней полости между двумя внешними электродами. Два внешних электрода могут быть расположены так, что два внешних электрода электрически изолированы друг от друга, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не находится во внешней полости между внешними электродами.The two outer electrodes may be positioned such that the aerosol-forming liquid substrate may be contained in an outer cavity between the two outer electrodes. The two outer electrodes may be arranged such that the two outer electrodes are electrically isolated from each other when the aerosol-forming liquid substrate is not located in the outer cavity between the outer electrodes.

Два внутренних электрода могут быть расположены так, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может находиться во внутренней полости между двумя внутренними электродами. Два внутренних электрода могут быть расположены так, что два внутренних электрода электрически изолированы друг от друга, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не находится во внутренней полости между внутренними электродами. Два внутренних электрода также могут быть расположены так, что два внутренних электрода электрически изолированы от двух внешних электродов, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не находится во внутренней полости между внутренними электродами.The two inner electrodes may be positioned such that the aerosol-forming liquid substrate may be contained in an internal cavity between the two inner electrodes. The two inner electrodes may be positioned such that the two inner electrodes are electrically isolated from each other when the aerosol-forming liquid substrate is not located in the inner cavity between the inner electrodes. The two inner electrodes may also be arranged such that the two inner electrodes are electrically isolated from the two outer electrodes when the aerosol-forming liquid substrate is not located in the inner cavity between the inner electrodes.

Предпочтительно два внешних электрода и два внутренних электрода расположены в контакте с жидким субстратом, образующим аэрозоль, из части для хранения жидкости.Preferably, two outer electrodes and two inner electrodes are arranged in contact with the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion.

В этих вторых предпочтительных вариантах осуществления управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи питания из блока питания на внешние электроды в виде переменного напряжения. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью принимать с внешних электродов одно или более измерений, указывающих проводимость жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью принимать с внутренних электродов одно или более измерений, указывающих проводимость жидкого субстрата, образующего аэрозоль.In these second preferred embodiments, the control electronics may be configured to supply power from the power supply to the external electrodes in the form of an alternating voltage. The control electronics may be configured to receive from the external electrodes one or more measurements indicative of the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate. The control electronics may be configured to receive from the internal electrodes one or more measurements indicative of the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate.

В этих вторых предпочтительных вариантах осуществления, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находится во внешней полости между двумя внешними электродами, приложение переменного напряжения к двум внешним электродам может вызывать протекание переменного тока между двумя внешними электродами через жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находящийся во внешней полости. Когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находится во внешней полости, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, также находится во внутренней полости между двумя внутренними электродами. При протекании переменного тока между двумя внешними электродами переменный ток также протекает между двумя внутренними электродами, создавая переменное напряжение на двух внутренних электродах. In these second preferred embodiments, when the liquid aerosol-forming substrate is located in the outer cavity between the two outer electrodes, applying an alternating voltage to the two outer electrodes can cause an alternating current to flow between the two outer electrodes through the liquid aerosol-forming substrate located in the outer cavity . When the aerosol-forming liquid substrate is in the outer cavity, the aerosol-forming liquid substrate is also in the inner cavity between the two inner electrodes. When alternating current flows between the two outer electrodes, alternating current also flows between the two inner electrodes, creating an alternating voltage across the two inner electrodes.

Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью измерения падения напряжения между двумя внутренними электродами. Измеренное падение напряжения между двумя внутренними электродами может быть использовано для определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находящегося во внутренней полости между двумя внутренними электродами. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью измерения тока между двумя внешними электродами. Измеренный ток между двумя внешними электродами может быть использован для определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находящегося во внешней полости. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления управляющая электроника выполнена с возможностью использовать измеренное падение напряжения между двумя внутренними электродами и измеренный ток между двумя внешними электродами для определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Электропроводность жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть пропорциональна подаваемому току.The control electronics may be configured to measure the voltage drop between the two internal electrodes. The measured voltage drop between the two inner electrodes can be used to determine the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate located in the internal cavity between the two inner electrodes. The control electronics may be configured to sense a current between two external electrodes. The measured current between the two outer electrodes can be used to determine the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate located in the outer cavity. In some particularly preferred embodiments, the control electronics are configured to use the measured voltage drop between the two inner electrodes and the measured current between the two outer electrodes to determine the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate. The electrical conductivity of the liquid substrate forming the aerosol may be proportional to the applied current.

Преимущественно четырехточечный датчик проводимости может сводить к минимуму влияние паразитных сопротивлений на измерения напряжения датчиком проводимости. Паразитные сопротивления в датчике проводимости, такие как контактные сопротивления между выводами, контактирующими с электродами, могут вызывать ошибки в измерениях напряжения. Преимущественно четырехэлектродная компоновка согласно вторым предпочтительным вариантам осуществления позволяет отделить измерения напряжения от измерений тока. Отделение измерений напряжения от измерений тока может позволить свести к минимуму влияние паразитных сопротивлений на измерения напряжения.Advantageously, a four-point conductivity sensor can minimize the effect of parasitic resistances on the conductivity sensor's voltage measurements. Parasitic resistances in a conductivity sensor, such as contact resistances between leads in contact with the electrodes, can cause errors in voltage measurements. The advantageous four-electrode arrangement of the second preferred embodiments allows voltage measurements to be separated from current measurements. Separating voltage measurements from current measurements can minimize the influence of parasitic resistances on voltage measurements.

В четырехточечных датчиках проводимости согласно вторым предпочтительным вариантам осуществления внутренние электроды расположены так, что ток между внутренними электродами является по существу таким же, что и ток, пропускаемый между внешними электродами. Если напряжение на внутренних электродах измеряется с высоким импедансом, то через выводы, подключенные ко внутренним электродам, может протекать незначительный ток, по сравнению с током между внутренними электродами. Поскольку ток через выводы, подключенные к внутренним электродам, незначителен по сравнению с током между внутренними электродами, падение напряжения на выводах, подключенных ко внутренним электродам, вызванное паразитными сопротивлениями, может быть незначительным по сравнению с падением напряжения на внутренних электродах. В результате измерения напряжения на внутренних электродах могут включать минимальные или незначительные вклады от паразитных сопротивлений.In the four-point conductivity sensors of second preferred embodiments, the inner electrodes are arranged such that the current between the inner electrodes is substantially the same as the current passed between the outer electrodes. If the voltage across the internal electrodes is measured at high impedance, then little current may flow through the terminals connected to the internal electrodes compared to the current between the internal electrodes. Since the current through the terminals connected to the internal electrodes is negligible compared to the current between the internal electrodes, the voltage drop across the terminals connected to the internal electrodes caused by parasitic resistances may be negligible compared to the voltage drop across the internal electrodes. As a result, voltage measurements at the internal electrodes may include minimal or negligible contributions from parasitic resistances.

Кроме этого, поскольку измерения напряжения на двух внутренних электродах вызывают протекание незначительного тока, поляризация жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на двух внутренних электродах также может быть незначительной, что сводит к минимуму влияние поляризации на измерения напряжения в компоновке с четырьмя электродами согласно вторым предпочтительным вариантам осуществления.In addition, since voltage measurements at the two inner electrodes cause negligible current to flow, the polarization of the aerosol-forming liquid substrate at the two inner electrodes may also be negligible, thereby minimizing the influence of polarization on voltage measurements in a four-electrode arrangement according to second preferred embodiments. .

В этих вторых предпочтительных вариантах осуществления управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи переменного напряжения на датчик проводимости с частотой от приблизительно 1 кГц до приблизительно 500 кГц.In these second preferred embodiments, the control electronics may be configured to apply an alternating voltage to the conductivity sensor with a frequency of from about 1 kHz to about 500 kHz.

В некоторых из этих вторых предпочтительных вариантов осуществления два внутренних электрода могут быть элементами в виде токоприемника. Как используется в данном документе, термин «элемент в виде токоприемника» относится к элементу, содержащему материал, который может преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Когда элемент в виде токоприемника находится в переменном электромагнитном поле, токоприемник нагревается. Нагрев элемента в виде токоприемника может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис и вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника. Соответственно, приложение переменного напряжения к двум внешним электродам для нагревания внешних электродов может индуцировать ток в двух внутренних электродах. Ток, индуцированный в двух внутренних электродах, может быть достаточным для нагревания двух внутренних электродов.In some of these second preferred embodiments, the two inner electrodes may be current collector-type elements. As used herein, the term "susceptor element" refers to an element containing a material that can convert electromagnetic energy into heat. When an element in the form of a pantograph is in an alternating electromagnetic field, the pantograph heats up. Heating of the pantograph element 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. Accordingly, applying an alternating voltage to the two outer electrodes to heat the outer electrodes can induce a current in the two inner electrodes. The current induced in the two inner electrodes may be sufficient to heat the two inner electrodes.

Элемент в виде токоприемника может содержать любой подходящий материал. Элемент в виде токоприемника может быть образован из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для высвобождения летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для продолговатого элемента в виде токоприемника включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Предпочтительные элементы в виде токоприемника содержат металл или углерод. Преимущественно элемент в виде токоприемника может содержать или состоять из ферромагнитного материала, например, ферритного железа, ферромагнитного сплава, такого как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитных частиц и феррита.The current collector element may comprise any suitable material. The susceptor element may be formed from any material that can be inductively heated to a temperature sufficient to release volatile compounds from the aerosol-forming substrate. Suitable materials for the elongated current collector element include graphite, molybdenum, silicon carbide, stainless steel, niobium, aluminum, nickel, nickel compounds, titanium and composite metal materials. Preferred current collector elements comprise metal or carbon. Advantageously, the current collector element may comprise or consist of a ferromagnetic material, for example ferritic iron, a ferromagnetic alloy such as ferromagnetic steel or stainless steel, ferromagnetic particles and ferrite.

В некоторых третьих предпочтительных вариантах осуществления датчик проводимости содержит два электрода: первый электрод и второй электрод. Предпочтительно каждый электрод образует обмотку. Первый электрод расположен с возможностью индукции тока во втором электроде, когда на первый электрод подается переменное напряжение. Два электрода могут быть разнесены так, что между электродами формируется полость. Два электрода могут быть расположены так, что два электрода электрически изолированы друг от друга. In some third preferred embodiments, the conductivity sensor includes two electrodes: a first electrode and a second electrode. Preferably, each electrode forms a winding. The first electrode is positioned to induce current in the second electrode when an alternating voltage is applied to the first electrode. The two electrodes can be spaced apart so that a cavity is formed between the electrodes. The two electrodes may be arranged such that the two electrodes are electrically isolated from each other.

Когда первый и второй электроды образуют обмотки, обмотка первого электрода может быть намотана вокруг первой внутренней полости. Обмотка второго электрода может быть намотана вокруг второй внутренней полости. Первый электрод и второй электрод могут быть расположены так, что первая внутренняя полость выровнена со второй внутренней полостью. Первая внутренняя полость и вторая внутренняя полость могут образовывать внутреннюю полость. Внутренняя полость может образовывать проход, через который может протекать жидкий субстрат, образующий аэрозоль.When the first and second electrodes form windings, the winding of the first electrode may be wound around the first inner cavity. A winding of the second electrode may be wound around the second internal cavity. The first electrode and the second electrode may be positioned such that the first internal cavity is aligned with the second internal cavity. The first internal cavity and the second internal cavity may define an internal cavity. The internal cavity may define a passage through which a liquid substrate may flow to form an aerosol.

Датчик проводимости согласно этим третьим предпочтительным вариантам осуществления можно называть индуктивным датчиком проводимости.The conductivity sensor according to these third preferred embodiments may be called an inductive conductivity sensor.

В этих третьих предпочтительных вариантах осуществления управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи переменного напряжения на первый электрод. Управляющая электроника может быть дополнительно выполнена с возможностью принимать со второго электрода одно или более измерений, указывающих проводимость жидкого субстрата, образующего аэрозоль.In these third preferred embodiments, the control electronics may be configured to supply an alternating voltage to the first electrode. The control electronics may be further configured to receive from the second electrode one or more measurements indicative of the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate.

В этих третьих предпочтительных вариантах осуществления, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находится во внутренней полости между первым электродом и вторым электродом, приложение переменного напряжения к первому электроду может вызывать генерирование переменного тока во втором электроде путем индукции. Переменное напряжение, приложенное к первому электроду, генерирует изменяющееся магнитное поле, которое вызывает протекание тока через жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находящийся во внутренней полости. Величина и направление электрического тока, протекающего через жидкий субстрат, образующий аэрозоль, находящийся во внутренней полости, влияет на переменный ток, генерируемый во втором электроде. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью измерения тока или напряжения, индуцируемых во втором электроде. Измеренные ток или напряжение могут быть использованы для определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находящегося во внутренней полости между первым и вторым электродами. Ток, индуцированный во втором электроде, может быть пропорционален электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль.In these third preferred embodiments, when the liquid aerosol-forming substrate is located in the internal cavity between the first electrode and the second electrode, application of an alternating voltage to the first electrode may cause an alternating current to be generated in the second electrode by induction. An alternating voltage applied to the first electrode generates a varying magnetic field that causes current to flow through the liquid substrate forming an aerosol located in the internal cavity. The magnitude and direction of the electrical current flowing through the aerosol-forming liquid substrate located in the internal cavity affects the alternating current generated in the second electrode. The control electronics may be configured to measure a current or voltage induced in the second electrode. The measured current or voltage can be used to determine the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate located in the internal cavity between the first and second electrodes. The current induced in the second electrode may be proportional to the electrical conductivity of the liquid substrate forming the aerosol.

В этих третьих предпочтительных вариантах осуществления первый и второй электроды могут быть экранированы или изолированы от субстрата, образующего аэрозоль. Другими словами, первый и второй электроды могут быть расположены так, что первый и второй электроды не входят в контакт с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Первый и второй электроды могут быть расположены в корпусе датчика проводимости. Корпус датчика проводимости может образовывать внутреннюю полость, включая первую внутреннюю полость и вторую внутреннюю полость. Корпус датчика проводимости может быть изготовлен из любого подходящего материала. Корпус датчика проводимости может быть изготовлен из материала, который является по существу непроницаемым для жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Корпус датчика проводимости может быть изготовлен из электроизоляционного материала. Например, подходящие электроизоляционные материалы включают стекла, пластмассы и керамические материалы. Как используется в данном документе, электроизоляционный материал относится к материалу, имеющему объемное удельное сопротивление при 20°C более приблизительно 1×106 Ом⋅м, как правило от приблизительно 1×109 Ом⋅м до приблизительно 1×1021 Ом⋅м.In these third preferred embodiments, the first and second electrodes may be shielded or isolated from the aerosol-forming substrate. In other words, the first and second electrodes may be positioned such that the first and second electrodes do not come into contact with the aerosol-forming liquid substrate. The first and second electrodes may be located in a conductivity sensor housing. The conductivity sensor body may define an internal cavity, including a first internal cavity and a second internal cavity. The body of the conductivity sensor can be made of any suitable material. The conductivity sensor body may be made of a material that is substantially impermeable to the aerosol-forming liquid substrate. The body of the conductivity sensor can be made of electrically insulating material. For example, suitable electrical insulating materials include glasses, plastics and ceramic materials. As used herein, electrical insulating material refers to a material having a volume resistivity at 20°C greater than about 1×10 6 ohm⋅m, typically from about 1×10 9 ohm⋅m to about 1×10 21 ohm⋅m .

Индуктивные датчики проводимости могут быть расположены в любом подходящем месте в системе, генерирующей аэрозоль. Предпочтительно индуктивные датчики проводимости расположены в части для хранения жидкости. Предпочтительно индуктивные датчики проводимости расположены в части для хранения жидкости, и жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, может протекать через внутреннюю полость между первым и вторым электродами.Inductive conductivity sensors can be located at any suitable location in the aerosol generating system. Preferably, inductive conductivity sensors are located in the liquid storage portion. Preferably, inductive conductivity sensors are located in the liquid storage portion, and an aerosol-forming liquid substrate held in the liquid storage portion may flow through the internal cavity between the first and second electrodes.

В этих третьих предпочтительных вариантах осуществления управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи переменного напряжения на датчик проводимости с частотой от приблизительно 1 МГц до приблизительно 100 МГц.In these third preferred embodiments, the control electronics may be configured to apply an alternating voltage to the conductivity sensor with a frequency of from about 1 MHz to about 100 MHz.

В этих третьих предпочтительных вариантах осуществления обмотка первого электрода может иметь любое подходящее количество витков. Обмотка второго электрода может иметь любое подходящее количество витков. Предпочтительно обмотка второго электрода имеет такое же количество витков, как и обмотка первого электрода. Обмотка первого электрода может иметь любую подходящую форму. Например, обмотка первого электрода может представлять собой спиральную катушку или тороид. Обмотка второго электрода может иметь любую подходящую форму. Например, обмотка второго электрода может представлять собой спиральную катушку или тороид. Предпочтительно обмотка второго электрода имеет ту же форму, что и обмотка первого электрода. Особенно предпочтительно обмотка первого электрода и обмотка второго электрода представляют собой идентичные тороиды.In these third preferred embodiments, the first electrode winding may have any suitable number of turns. The second electrode winding may have any suitable number of turns. Preferably, the winding of the second electrode has the same number of turns as the winding of the first electrode. The winding of the first electrode may have any suitable shape. For example, the winding of the first electrode may be a helical coil or a toroid. The winding of the second electrode may have any suitable shape. For example, the winding of the second electrode may be a helical coil or a toroid. Preferably, the winding of the second electrode has the same shape as the winding of the first electrode. Particularly preferably, the winding of the first electrode and the winding of the second electrode are identical toroids.

Управляющая электроника управляет подачей питания из блока питания на электроды датчика проводимости. Подача питания, предоставляемого на датчик проводимости, обеспечивается в виде переменного напряжения. Переменное напряжение может подаваться на электроды датчика проводимости с любой подходящей частотой.The control electronics control the supply of power from the power supply to the electrodes of the conductivity sensor. The power supplied to the conductivity sensor is in the form of alternating voltage. An alternating voltage may be applied to the electrodes of the conductivity sensor at any suitable frequency.

Управляющая электроника выполнена с возможностью определения концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, на основе одного или более измерений с датчика проводимости. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью определения концентрации никотина любым подходящим способом. В одном примере может быть известно предопределенное функциональное соотношение между электропроводностью и концентрацией никотина. Подходящий алгоритм может храниться в памяти управляющей электроники, и управляющая электроника может быть выполнена с возможностью вычислять концентрацию никотина путем применения измерений проводимости к хранимому алгоритму. В другом примере предопределенные значения электропроводности субстрата, образующего аэрозоль, для известных концентраций никотина могут храниться в справочной таблице в памяти управляющей электроники, и измерения электропроводности могут сравнивать с хранимыми значениями электропроводности для определения концентрации никотина в субстрате, образующем аэрозоль. Предопределенные значения электропроводности субстрата, образующего аэрозоль, для известных концентраций никотина могут быть определены путем калибровки, как правило выполняемой на заводе до того, как система, генерирующая аэрозоль, предоставляется пользователю для использования.The control electronics are configured to determine the concentration of nicotine in the aerosol-forming liquid substrate based on one or more measurements from the conductivity sensor. The control electronics may be configured to determine the nicotine concentration in any suitable manner. In one example, a predetermined functional relationship between electrical conductivity and nicotine concentration may be known. A suitable algorithm may be stored in a memory of the control electronics, and the control electronics may be configured to calculate nicotine concentration by applying conductivity measurements to the stored algorithm. In another example, predetermined conductivity values of the aerosol-forming substrate for known nicotine concentrations may be stored in a lookup table in the control electronics memory, and the conductivity measurements may be compared with the stored conductivity values to determine the nicotine concentration of the aerosol-forming substrate. Predetermined conductivities of the aerosol-generating substrate for known nicotine concentrations can be determined by calibration, typically performed at the factory before the aerosol-generating system is made available to the user for use.

Будет понятно, что определение указания концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, не обязательно может включать вычисление значения концентрации никотина или включать хранимые значения концентрации никотина в справочной таблице, хранимой в памяти управляющей электроники. Например, в некоторых вариантах осуществления согласно настоящему изобретению определение концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, включает использование измерений электропроводности для определения конкретной мощности, которую необходимо подавать на распылитель. В этих вариантах осуществления определение мощности, которую необходимо подавать на распылитель, с использованием измерений электропроводности основано на предопределенном соотношении между концентрацией никотина и электропроводностью жидкого субстрата, образующего аэрозоль.It will be understood that determining an indication of the nicotine concentration in the liquid aerosol-forming substrate may not necessarily involve calculating a nicotine concentration value or include stored nicotine concentration values in a lookup table stored in a memory of the control electronics. For example, in some embodiments of the present invention, determining the nicotine concentration in a liquid aerosol-forming substrate involves using electrical conductivity measurements to determine the specific power to be applied to the atomizer. In these embodiments, determining the power to be supplied to the atomizer using electrical conductivity measurements is based on a predetermined relationship between the nicotine concentration and the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate.

В некоторых вариантах осуществления управляющая электроника дополнительно выполнена с возможностью управления подачей питания из блока питания на распылитель для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на основе определенной концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль. Преимущественно это может позволять системе, генерирующей аэрозоль, управлять количеством аэрозоля, генерируемым системой, на основе концентрации никотина в субстрате, образующем аэрозоль.In some embodiments, the control electronics are further configured to control the supply of power from the power supply to the atomizer to atomize the liquid aerosol substrate based on the determined concentration of nicotine in the liquid aerosol substrate. Advantageously, this may allow the aerosol generating system to control the amount of aerosol generated by the system based on the concentration of nicotine in the aerosol generating substrate.

Предпочтительно управляющая электроника выполнена с возможностью управления подачей питания из блока питания на распылитель для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на основе определенной концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, путем сравнения определенной концентрации никотина с предопределенным пороговым значением. Управляющая электроника может быть дополнительно выполнена с возможностью подавать на распылитель первую мощность, когда определенная концентрация никотина равна предопределенному пороговому значению или ниже его. Управляющая электроника может быть дополнительно выполнена с возможностью подавать на распылитель вторую мощность, меньшую, чем первая мощность, когда определенная концентрация никотина превышает предопределенное пороговое значение. Такая конфигурация может генерировать относительно большое количество аэрозоля во время применения пользователем, когда определенная концентрация никотина является относительно низкой, и может генерировать относительно малое количество аэрозоля, когда определенная концентрация никотина является относительно высокой. Изменение количества аэрозоля, генерируемого при применении пользователем, может изменять количество никотина, доставляемого пользователю во время применения пользователем. Преимущественно это может давать возможность системе, генерирующей аэрозоль, доставлять пользователю стабильное количество никотина во время применения пользователем независимо от концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль.Preferably, the control electronics are configured to control the supply of power from the power supply to the atomizer for atomizing the liquid aerosol-forming substrate based on a determined concentration of nicotine in the liquid aerosol-forming substrate by comparing the determined nicotine concentration to a predetermined threshold value. The control electronics may be further configured to apply a first power to the atomizer when the determined nicotine concentration is equal to or below a predetermined threshold value. The control electronics may be further configured to apply a second power to the atomizer that is less than the first power when the determined nicotine concentration exceeds a predetermined threshold value. Such a configuration can generate a relatively large amount of aerosol during user use when the determined nicotine concentration is relatively low, and can generate a relatively small amount of aerosol when the determined nicotine concentration is relatively high. Changing the amount of aerosol generated during user application may change the amount of nicotine delivered to the user during user application. Advantageously, this may enable the aerosol generating system to deliver a stable amount of nicotine to the user during use by the user, regardless of the concentration of nicotine in the liquid aerosol-generating substrate.

Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью управлять питанием, подаваемым из блока питания на распылитель, дискретными приращениями. Например, множество дискретных настроек питания может храниться в справочной таблице в памяти управляющей электроники, при этом каждая настройка питания связана с конкретной предопределенной концентрацией никотина и электропроводностью, и управляющая электроника может быть выполнена с возможностью сравнения измерения проводимости с хранимыми значениями электропроводности в справочной таблице и подавать питание из блока питания на распылитель на основе настройки питания, связанной с хранимым значением электропроводности, которое соответствует измерению проводимости.The control electronics may be configured to control the power supplied from the power supply to the atomizer in discrete increments. For example, a plurality of discrete power settings may be stored in a lookup table in the memory of the control electronics, wherein each power setting is associated with a particular predetermined nicotine concentration and conductivity, and the control electronics may be configured to compare the conductivity measurement with the stored conductivity values in the lookup table and submit supplies power from the power supply to the atomizer based on a power setting associated with a stored conductivity value that corresponds to a conductivity measurement.

Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью управлять питанием, подаваемым из блока питания на распылитель, непрерывно. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью управлять питанием, подаваемым из блока питания на распылитель, согласно функции от электропроводности. Предопределенный алгоритм может храниться в памяти управляющей электроники, и измерения проводимости могут применяться к предопределенному алгоритму для определения мощности, которую необходимо подавать из блока питания на распылитель.The control electronics may be configured to control the power supplied from the power supply to the atomizer continuously. The control electronics may be configured to control power supplied from the power supply to the atomizer according to a function of electrical conductivity. The predefined algorithm may be stored in the control electronics memory, and conductivity measurements may be applied to the predefined algorithm to determine the power to be supplied from the power supply to the atomizer.

Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи питания из блока питания на электроды датчика проводимости в любое подходящее время. Предпочтительно управляющая электроника выполнена с возможностью подачи питания из блока питания на электроды датчика проводимости до того, как питание подается из блока питания на распылитель для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Преимущественно это может позволять управляющей электронике управлять питанием, подаваемым из блока питания на распылитель, на основе определенной концентрации никотина в субстрате, образующем аэрозоль.The control electronics may be configured to supply power from the power supply to the electrodes of the conductivity sensor at any appropriate time. Preferably, the control electronics are configured to supply power from the power supply to the electrodes of the conductivity sensor before power is supplied from the power supply to the atomizer for atomizing the liquid substrate forming an aerosol. Advantageously, this may allow the control electronics to control the power supplied from the power supply to the atomizer based on a specific nicotine concentration in the aerosol-forming substrate.

Электропроводность жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может изменяться в зависимости от температуры субстрата, образующего аэрозоль.The electrical conductivity of the liquid aerosol-forming substrate may vary depending on the temperature of the aerosol-forming substrate.

В некоторых вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик температуры. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью принимать с датчика температуры одно и более измерений температуры. Управляющая электроника может быть дополнительно выполнена с возможностью регулировать определение концентрации никотина на основе одного или более измерений температуры с датчика температуры.In some embodiments, the aerosol generating device may include a temperature sensor. The control electronics may be configured to receive one or more temperature measurements from the temperature sensor. The control electronics may be further configured to adjust the nicotine concentration determination based on one or more temperature measurements from the temperature sensor.

Датчик температуры может быть датчиком температуры любого подходящего типа для измерения температуры жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие типы датчика температуры включают, помимо прочего, термопары, терморезисторы и резистивные датчики температуры.The temperature sensor may be any suitable type of temperature sensor for measuring the temperature of the liquid substrate forming the aerosol. Suitable temperature sensor types include, but are not limited to, thermocouples, thermistors, and RTDs.

Датчик температуры может быть расположен с возможностью измерения температуры жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Датчик температуры может быть расположен в любом подходящем месте относительно датчика проводимости. Предпочтительно датчик температуры расположен на датчике проводимости или вокруг него, чтобы свести к минимуму разницу температур между жидким субстратом, образующим аэрозоль, измеряемым датчиком температуры, и жидким субстратом, образующим аэрозоль, измеряемым датчиком проводимости. Датчик температуры может быть расположен в части для хранения жидкости. Датчик температуры может быть расположен на распылителе или вокруг него. Датчик температуры может быть расположен между частью для хранения жидкости и распылителем. В некоторых вариантах осуществления датчик температуры представляет собой отдельный от распылителя компонент. В некоторых вариантах осуществления распылитель содержит датчик температуры.The temperature sensor may be positioned to measure the temperature of the liquid substrate forming the aerosol. The temperature sensor may be located at any suitable location relative to the conductivity sensor. Preferably, the temperature sensor is located on or around the conductivity sensor to minimize the temperature difference between the liquid aerosol-forming substrate measured by the temperature sensor and the liquid aerosol-forming substrate measured by the conductivity sensor. The temperature sensor may be located in the liquid storage portion. The temperature sensor may be located on or around the atomizer. A temperature sensor may be located between the liquid storage portion and the atomizer. In some embodiments, the temperature sensor is a separate component from the atomizer. In some embodiments, the nebulizer includes a temperature sensor.

Управляющая электроника может регулировать определение концентрации никотина на основе измерений температуры любым подходящим способом.The control electronics may adjust the determination of nicotine concentration based on temperature measurements in any suitable manner.

В одном примере известно предопределенное функциональное соотношение между температурой и электропроводностью. Алгоритм может храниться в памяти управляющей электроники, и управляющая электроника может быть выполнена с возможностью вычислять концентрацию никотина путем применения измерений проводимости и температуры к хранимому алгоритму.In one example, a predetermined functional relationship between temperature and electrical conductivity is known. The algorithm may be stored in a memory of the control electronics, and the control electronics may be configured to calculate nicotine concentration by applying conductivity and temperature measurements to the stored algorithm.

В другом примере предопределенные значения электропроводности субстрата, образующего аэрозоль, при конкретных температурах, для известных концентраций никотина могут храниться в справочной таблице в памяти управляющей электроники и измерения электропроводности и температуры могут сравнивать с хранимыми значениями электропроводности и температуры для определения концентрации никотина в субстрате, образующем аэрозоль.In another example, predetermined conductivity values of the aerosol-forming substrate at specific temperatures for known nicotine concentrations may be stored in a lookup table in the control electronics memory, and conductivity and temperature measurements may be compared with the stored conductivity and temperature values to determine the nicotine concentration of the aerosol-forming substrate. .

В некоторых вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, может содержать нагреватель. Нагреватель может быть расположен с возможностью нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости. Нагреватель может быть выполнен с возможностью нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, до предопределенной температуры. Блок питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на нагреватель. Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи питания из блока питания на нагреватель для нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости до предопределенной температуры.In some embodiments, the aerosol generating system may include a heater. The heater may be positioned to heat the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion. The heater may be configured to heat the liquid aerosol-forming substrate to a predetermined temperature. The power supply may be configured to supply power to the heater. The control electronics may be configured to supply power from the power supply to the heater to heat the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion to a predetermined temperature.

Нагреватель может быть расположен в любом подходящем месте относительно датчика проводимости. Предпочтительно нагреватель расположен на датчике проводимости или вокруг него, чтобы свести к минимуму разницу температур между жидким субстратом, образующим аэрозоль, нагреваемым нагревателем, и жидким субстратом, образующим аэрозоль, измеряемым датчиком проводимости. Нагреватель может быть расположен в части для хранения жидкости. Нагреватель может быть расположен на распылителе или вокруг него. Нагреватель может быть расположен между частью для хранения жидкости и распылителем. Как правило, нагреватель расположен раньше по ходу потока относительно датчика проводимости, так что нагреватель может нагревать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, до предопределенной температуры до того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, достигает датчика проводимости. В некоторых вариантах осуществления нагреватель представляет собой отдельный от распылителя компонент. В некоторых вариантах осуществления распылитель содержит нагреватель.The heater may be located at any suitable location relative to the conductivity sensor. Preferably, the heater is located on or around the conductivity sensor to minimize the temperature difference between the liquid aerosol-forming substrate heated by the heater and the liquid aerosol-forming substrate measured by the conductivity sensor. The heater may be located in the liquid storage portion. The heater may be located on or around the atomizer. The heater may be located between the liquid storage portion and the atomizer. Typically, the heater is located upstream of the conductivity sensor such that the heater can heat the aerosol-forming liquid substrate to a predetermined temperature before the aerosol-forming liquid substrate reaches the conductivity sensor. In some embodiments, the heater is a separate component from the atomizer. In some embodiments, the nebulizer includes a heater.

Управляющая электроника может быть выполнена с возможностью подачи питания из блока питания на нагреватель в любое подходящее время. В некоторых вариантах осуществления управляющая электроника выполнена с возможностью непрерывной подачи питания из блока питания на нагреватель для поддержания температуры жидкого субстрата, образующего аэрозоль, равной предопределенной температуре. В некоторых вариантах осуществления управляющая электроника выполнена с возможностью подачи питания из блока питания на нагреватель в течение предопределенного периода времени перед получением измерения проводимости, чтобы гарантировать, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, имеет достаточно времени, чтобы достичь предопределенной температуры перед получением измерения проводимости.The control electronics may be configured to supply power from the power supply to the heater at any appropriate time. In some embodiments, the control electronics are configured to continuously supply power from the power supply to the heater to maintain the temperature of the liquid aerosol-forming substrate at a predetermined temperature. In some embodiments, the control electronics are configured to supply power from the power supply to the heater for a predetermined period of time before obtaining a conductivity measurement to ensure that the aerosol-forming liquid substrate has sufficient time to reach a predetermined temperature before obtaining a conductivity measurement.

Предопределенная температура может быть любой подходящей температурой. Как правило, предопределенная температура превышает ожидаемые значения температуры окружающей среды, так что температура окружающей среды не влияет на температуру жидкого субстрата, образующего аэрозоль, у датчика проводимости. Например, предопределенная температура может составлять по меньшей мере приблизительно 60 градусов Цельсия, по меньшей мере приблизительно 70 градусов Цельсия или по меньшей мере приблизительно 80 градусов Цельсия. Предопределенная температура ниже температуры кипения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The predetermined temperature may be any suitable temperature. Typically, the predetermined temperature is higher than the expected ambient temperature, so that the ambient temperature does not affect the temperature of the aerosol-forming liquid substrate at the conductivity sensor. For example, the predetermined temperature may be at least about 60 degrees Celsius, at least about 70 degrees Celsius, or at least about 80 degrees Celsius. The predetermined temperature is below the boiling point of the liquid substrate forming the aerosol.

В вариантах осуществления, содержащих нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до предопределенной температуры, может отсутствовать необходимость предоставлять датчик температуры для измерения температуры жидкого субстрата, образующего аэрозоль, поскольку может быть разумно предположить, что температура жидкого субстрата, образующего аэрозоль, измеряемая датчиком проводимости, равна предопределенной температуре.In embodiments comprising a heater for heating the aerosol-forming substrate to a predetermined temperature, there may be no need to provide a temperature sensor for measuring the temperature of the liquid aerosol-forming substrate, since it may be reasonable to assume that the temperature of the liquid aerosol-forming substrate measured by the conductivity sensor equal to a predetermined temperature.

Система, генерирующая аэрозоль, может содержать корпус. Корпус может быть выполнен из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы включают, но без ограничения, алюминий, полиэфирэфиркетон (PEEK), полиимиды, такие как Kapton®, полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен (PE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен-пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), полиоксиметилен (POM), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, виниловые смолы, жидкокристаллические полимеры (LCP) и модифицированные LCP, такие как LCP с графитовым волокном или стекловолокном.The aerosol generating system may include a housing. The housing may be made of any suitable material or combination of materials. Suitable materials include, but are not limited to, aluminum, polyetheretherketone (PEEK), polyimides such as Kapton®, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), fluorinated ethylene propylene (FEP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyoxymethylene (POM), epoxy resins, polyurethane resins, vinyl resins, liquid crystal polymers (LCP) and modified LCP such as graphite fiber or glass fiber LCP.

Корпус может образовывать часть для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости может иметь любые подходящие форму и размер для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, достаточного для нескольких случаев применения пользователем. Например, часть для хранения жидкости может иметь достаточную емкость, чтобы позволять непрерывное генерирование аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере часть для хранения жидкости может иметь достаточную емкость, чтобы позволять предопределенное количество затяжек или отдельных активаций распылителя.The housing may form a liquid storage portion. The liquid storage portion may be of any suitable shape and size to hold a sufficient aerosol-forming liquid substrate for multiple uses by the user. For example, the liquid storage portion may have sufficient capacity to allow continuous generation of the aerosol for a period of approximately six minutes, or for a period of multiples of six minutes. In another example, the liquid storage portion may have sufficient capacity to allow a predetermined number of puffs or individual activations of the nebulizer.

В некоторых вариантах осуществления в части для хранения жидкости может быть предусмотрен пористый материал носителя. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть сорбирован или иным образом загружен в пористый материал носителя. Пористый материал носителя может быть изготовлен из любой подходящей поглощающей заглушки или тела. Например, поглощающая заглушка или тело может представлять собой вспененный металлический или пластмассовый материал, полипропилен, терилен, нейлоновые волокна или керамику. In some embodiments, a porous carrier material may be provided in the liquid storage portion. The aerosol-forming liquid substrate may be sorbed or otherwise loaded into a porous carrier material. The porous carrier material can be made from any suitable absorbent plug or body. For example, the absorbent plug or body may be metal or plastic foam, polypropylene, terylene, nylon fibers, or ceramic.

Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать передающий элемент для жидкости. Передающий элемент для жидкости может быть выполнен так, что при использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, переносится посредством капиллярного действия вдоль передающего элемента для жидкости из части для хранения жидкости к распылителю. В вариантах осуществления, в которых часть для хранения жидкости содержит пористый материал носителя, передающий элемент для жидкости выполнен с возможностью перемещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из пористого материала носителя к распылителю. Передающий элемент для жидкости может содержать капиллярный материал. Капиллярный материал представляет собой материал, который активно перемещает жидкость от одного конца материала к другому. Капиллярный материал может быть преимущественно ориентирован в части для хранения жидкости так, чтобы перемещать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, к распылителю.The aerosol generating system may further comprise a liquid transfer element. The liquid transfer member may be configured such that, in use, the aerosol-forming liquid substrate is transferred by capillary action along the liquid transfer member from the liquid storage portion to the atomizer. In embodiments in which the liquid storage portion comprises a porous carrier material, the liquid transfer member is configured to move a liquid aerosol-forming substrate from the porous carrier material to the atomizer. The liquid transfer element may comprise capillary material. A capillary material is a material that actively moves liquid from one end of the material to the other. The capillary material may be advantageously oriented in the liquid storage portion so as to transport the aerosol-forming liquid substrate toward the nebulizer.

Передающий элемент для жидкости может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов, которые пригодны для перемещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, вдоль его длины. Передающий элемент для жидкости может быть образован из пористого материала, но это не является обязательным. Передающий элемент для жидкости может быть образован из материала, имеющего волокнистую или губчатую структуру. Передающий элемент для жидкости предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, передающий элемент для жидкости может содержать множество волокон, или нитей, или других трубок с тонкими каналами. Передающий элемент для жидкости может содержать губкообразный или пенообразный материал. Предпочтительно структура передающего элемента для жидкости образует множество небольших каналов или трубок, через которые жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может передаваться посредством капиллярного действия. Конкретные предпочтительный материал или материалы будут зависеть от физических свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Примеры подходящих капиллярных материалов включают губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластмассовый материал, волоконный материал, например изготовленный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, полиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна, керамика, стеклянные волокна, стеклокерамические волокна, углеродные волокна, металлические волокна из сплавов нержавеющей стали медицинского назначения, таких как аустенитная нержавеющая сталь марки 316 и мартенситные нержавеющие стали марок 440 и 420. Передающий элемент для жидкости может иметь любую подходящую капиллярность для того, чтобы использоваться с разными физическими свойствами жидкости. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, имеет физические свойства, включая, но без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые делают возможным перемещение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через передающий элемент для жидкости. Передающий элемент для жидкости может быть образован из теплостойкого материала. Передающий элемент для жидкости может содержать множество волоконных прядей. Множество волоконных прядей могут в целом быть выровнены вдоль длины передающего элемента для жидкости.The liquid transfer element may comprise any suitable material or combination of materials that are suitable for transporting an aerosol-forming liquid substrate along its length. The liquid transfer element may be formed from a porous material, but this is not required. The liquid transfer element may be formed from a material having a fibrous or sponge structure. The liquid transfer element preferably comprises a bank of capillaries. For example, the liquid transfer element may comprise a plurality of fibers or filaments or other tubes with thin channels. The liquid transfer element may comprise a sponge-like or foam-like material. Preferably, the structure of the liquid transfer element defines a plurality of small channels or tubes through which the aerosol-forming liquid substrate can be transferred by capillary action. The specific material or materials preferred will depend on the physical properties of the liquid substrate forming the aerosol. Examples of suitable capillary materials include sponge or foam material, ceramic or graphite based materials in the form of fibers or sintered powders, foamed metal or plastic material, fiber material, for example made from spun or extruded fibers such as cellulose acetate, polyester or bonded polyolefin, polyethylene , terylene or polypropylene fibers, nylon fibers, ceramics, glass fibers, glass-ceramic fibers, carbon fibers, metal fibers from medical grade stainless steel alloys such as austenitic grade 316 stainless steel and martensitic grade 440 and 420 stainless steels. The fluid transfer element can have any suitable capillarity in order to be used with different physical properties of the liquid. The liquid aerosol-forming substrate has physical properties, including, but not limited to, viscosity, surface tension, density, thermal conductivity, boiling point, and vapor pressure, that enable movement of the liquid aerosol-forming substrate through the liquid transfer element. The liquid transfer element may be formed from a heat-resistant material. The liquid transfer element may comprise a plurality of fiber strands. The plurality of fiber strands may be generally aligned along the length of the fluid transfer element.

В вариантах осуществления, в которых секция для хранения жидкости содержит пористый материал носителя, пористый материал носителя и передающий элемент для жидкости могут содержать одинаковый материал. Предпочтительно пористый материал носителя и передающий элемент для жидкости содержат разные материалы.In embodiments in which the liquid storage section comprises a porous media material, the porous media material and the liquid transfer member may comprise the same material. Preferably, the porous carrier material and the liquid transfer element comprise different materials.

Распылитель может представлять собой распылитель любого подходящего типа. Например, распылитель может быть акустическим распылителем. Акустический распылитель может высвобождать летучие соединения из субстрата, образующего аэрозоль, путем перемещения субстрата, образующего аэрозоль, через множество сопел с использованием вибраций, как правило, на ультразвуковых частотах. В другом примере распылитель может быть термическим распылителем. Термический распылитель может высвобождать летучие соединения из субстрата, образующего аэрозоль, путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль.The atomizer may be any suitable type of atomizer. For example, the nebulizer may be an acoustic nebulizer. An acoustic nebulizer can release volatile compounds from an aerosol-forming substrate by moving the aerosol-forming substrate through a plurality of nozzles using vibrations, typically at ultrasonic frequencies. In another example, the atomizer may be a thermal atomizer. A thermal nebulizer can release volatile compounds from an aerosol-forming substrate by heating the aerosol-forming substrate.

В некоторых вариантах осуществления распылитель содержит датчик проводимости. В этих вариантах осуществления распылитель может содержать один или более электропроводных элементов. Один или более электродов датчика проводимости могут содержать один или более электропроводных элементов распылителя. Преимущественно комбинирование распылителя и датчика проводимости может уменьшить количество компонентов системы, генерирующей аэрозоль, уменьшая стоимость и сложность изготовления.In some embodiments, the nebulizer includes a conductivity sensor. In these embodiments, the atomizer may include one or more electrically conductive elements. The one or more conductivity sensor electrodes may comprise one or more electrically conductive elements of the atomizer. Advantageously, combining a nebulizer and a conductivity sensor can reduce the number of components of an aerosol generating system, reducing cost and manufacturing complexity.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления распылитель представляет собой термический распылитель. Термический распылитель может представлять собой электрический нагреватель. Термический распылитель может содержать один или несколько нагревательных элементов. Предпочтительно термический распылитель содержит множество нагревательных элементов.In some preferred embodiments, the nebulizer is a thermal nebulizer. The thermal nebulizer may be an electric heater. The thermal atomizer may contain one or more heating elements. Preferably, the thermal atomizer contains a plurality of heating elements.

В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления распылитель представляет собой термический распылитель, содержащий множество нагревательных элементов, и каждый из электродов датчика проводимости содержит нагревательный элемент термического распылителя. В этих особенно предпочтительных вариантах осуществления управляющая электроника может быть дополнительно выполнена с возможностью подавать первую мощность из блока питания на электроды датчика проводимости для измерения проводимости жидкого субстрата, образующего аэрозоль; и подавать вторую мощность из блока питания на множество нагревательных элементов распылителя для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Вторая мощность больше, чем первая мощность. Первая мощность может быть достаточной, чтобы давать возможность управляющей электронике принимать измерение электропроводности с датчика проводимости без повышения температуры нагревательных элементов до температуры, достаточной для высвобождения летучих соединений из жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Вторая мощность может быть достаточной для того, чтобы повышать температуру нагревательных элементов до температуры, достаточной для высвобождения летучих соединений из жидкого субстрата, образующего аэрозоль.In some particularly preferred embodiments, the atomizer is a thermal atomizer comprising a plurality of heating elements, and each of the conductivity sensor electrodes comprises a thermal atomizer heating element. In these particularly preferred embodiments, the control electronics may be further configured to supply first power from the power supply to the conductivity sensor electrodes for measuring the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate; and supplying second power from the power supply to a plurality of heating elements of the atomizer to atomize the liquid substrate to form an aerosol. The second power is greater than the first power. The first power may be sufficient to enable the control electronics to receive a conductivity measurement from the conductivity sensor without raising the temperature of the heating elements to a temperature sufficient to release volatile compounds from the aerosol-forming liquid substrate. The second power may be sufficient to raise the temperature of the heating elements to a temperature sufficient to release volatile compounds from the aerosol-forming liquid substrate.

Термический распылитель может содержать резистивную нагревательную катушку. Термический распылитель может содержать множество резистивных нагревательных катушек.The thermal atomizer may include a resistive heating coil. The thermal atomizer may contain a plurality of resistive heating coils.

Термический распылитель может содержать резистивную нагревательную сетку. Термический распылитель может содержать множество резистивных нагревательных сеток.The thermal atomizer may comprise a resistive heating grid. The thermal atomizer may contain a plurality of resistive heating grids.

Резистивная нагревательная сетка может содержать множество электрически проводящих нитей. Электрически проводящие нити могут быть по существу плоскими. Как используется в данном документе, «по существу плоский» означает образованный в одной плоскости и не обернутый вокруг или иным образом приспособленный для соответствия изогнутой или другой неплоской форме. С плоской нагревательной сеткой можно легко обращаться во время изготовления, и она обеспечивает крепкую конструкцию.The resistive heating grid may contain a plurality of electrically conductive filaments. The electrically conductive threads may be substantially flat. As used herein, "substantially flat" means formed in a single plane and not wrapped around or otherwise adapted to conform to a curved or other non-flat shape. The flat heating grid can be easily handled during manufacture and provides a strong structure.

Электрически проводящие нити могут образовывать промежутки между нитями, и эти промежутки могут иметь ширину от приблизительно 10 микрометров до приблизительно 100 микрометров. Предпочтительно нити создают капиллярное действие в промежутках, так что при использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, втягивается в промежутки, увеличивая площадь контакта между нагревателем в сборе и жидкостью.The electrically conductive threads may define spaces between the threads, and these spaces may have a width of from about 10 micrometers to about 100 micrometers. Preferably, the filaments create capillary action in the interstices such that, when used, the aerosol-forming liquid substrate is drawn into the interstices, increasing the contact area between the heater assembly and the liquid.

Электрически проводящие нити могут образовывать сетку размером от приблизительно 160 меш по стандарту США до приблизительно 600 меш по стандарту США (+/- 10%) (т. е. от приблизительно 160 до приблизительно 600 нитей на дюйм (+/- 10%)). Ширина промежутков предпочтительно составляет от приблизительно 75 микрометров до приблизительно 25 микрометров. Процентное соотношение открытой площади сетки, которое является отношением площади промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от приблизительно 25 процентов до приблизительно 56 процентов. Сетка может быть образована с использованием различных типов плетеных или решетчатых структур. Электрически проводящие нити могут представлять собой матрицу нитей, расположенных параллельно друг другу.The electrically conductive filaments can form a mesh ranging from about 160 US mesh to about 600 US mesh (+/- 10%) (i.e., from about 160 to about 600 threads per inch (+/- 10%)) . The width of the spaces is preferably from about 75 micrometers to about 25 micrometers. The percentage of open mesh area, which is the ratio of the area of the interstices to the total area of the mesh, is preferably from about 25 percent to about 56 percent. The mesh can be formed using various types of woven or lattice structures. The electrically conductive threads can be a matrix of threads arranged parallel to each other.

Электрически проводящие нити могут иметь диаметр от приблизительно 8 микрометров до приблизительно 100 микрометров, предпочтительно от приблизительно 8 микрометров до приблизительно 50 микрометров и более предпочтительно от приблизительно 8 микрометров до приблизительно 39 микрометров.The electrically conductive filaments may have a diameter of from about 8 micrometers to about 100 micrometers, preferably from about 8 micrometers to about 50 micrometers, and more preferably from about 8 micrometers to about 39 micrometers.

Резистивная нагревательная сетка может покрывать площадь, меньшую или равную приблизительно 25 квадратным миллиметрам. Резистивная нагревательная сетка может быть прямоугольной. Резистивная нагревательная сетка может быть квадратной. Резистивная нагревательная сетка может иметь размеры приблизительно 5 миллиметров на приблизительно 2 миллиметра.The resistive heating grid may cover an area less than or equal to approximately 25 square millimeters. The resistive heating grid can be rectangular. The resistive heating grid can be square. The resistive heating grid may have dimensions of approximately 5 millimeters by approximately 2 millimeters.

Электрически проводящие нити могут содержать любой подходящий электропроводный материал. Подходящие материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия, а также сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании «Titanium Metals Corporation». Нити могут быть покрыты одним или более изоляционными материалами. Предпочтительными материалами для электрически проводящих нитей являются нержавеющая сталь марок 304, 316, 304L и 316L, а также графит.The electrically conductive threads may comprise any suitable electrically conductive material. Suitable materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically conductive ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from ceramic material and metallic material. Such composite materials may contain alloyed or unalloyed ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum and platinum group metals. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, constantan, nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese - and iron-containing alloys, as well as superalloys based on nickel, iron, cobalt, stainless steel, Timetal®, alloys based on iron and aluminum, as well as alloys based on iron, manganese and aluminum. Timetal® is a registered trademark of Titanium Metals Corporation. The threads may be coated with one or more insulating materials. The preferred materials for electrically conductive filaments are 304, 316, 304L and 316L stainless steel and graphite.

Электрическое сопротивление резистивной нагревательной сетки составляет предпочтительно от приблизительно 0,3 до приблизительно 4 Ом. Более предпочтительно электрическое сопротивление сетки составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 Ом, и более предпочтительно приблизительно 1 Ом.The electrical resistance of the resistive heating grid is preferably from about 0.3 to about 4 ohms. More preferably, the electrical resistance of the grid is from about 0.5 to about 3 ohms, and more preferably about 1 ohm.

В вариантах осуществления, в которых термический распылитель содержит резистивную нагревательную катушку, шаг обмотки катушки составляет предпочтительно от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 1,5 миллиметра, и наиболее предпочтительно приблизительно 1,5 миллиметра. Шаг обмотки катушки означает расстояние между смежными витками катушки. Катушка может содержать меньше шести витков и предпочтительно имеет меньше пяти витков. Катушка может быть образована из электрически резистивной проволоки диаметром от приблизительно 0,10 миллиметра до приблизительно 0,15 миллиметра, предпочтительно приблизительно 0,125 миллиметра. Электрически резистивная проволока предпочтительно изготовлена из нержавеющей стали марок 904 или 301. Примеры других подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры других подходящих сплавов металлов включают константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия, а также сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Резистивная нагревательная катушка может также содержать металлическую фольгу, такую как алюминиевая фольга, которая выполнена в виде ленты.In embodiments in which the thermal atomizer includes a resistive heating coil, the coil pitch is preferably from about 0.5 millimeters to about 1.5 millimeters, and most preferably about 1.5 millimeters. Coil pitch refers to the distance between adjacent turns of a coil. The coil may contain less than six turns and preferably has less than five turns. The coil may be formed from electrically resistive wire with a diameter of from about 0.10 millimeters to about 0.15 millimeters, preferably about 0.125 millimeters. The electrically resistive wire is preferably made from 904 or 301 stainless steel. Examples of other suitable metals include titanium, zirconium, tantalum and platinum group metals. Examples of other suitable metal alloys include constantan, nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese and iron-containing alloys, as well as superalloys based on nickel, iron, cobalt, stainless steel, Timetal®, alloys based on iron and aluminum, and alloys based on iron, manganese and aluminum. The resistive heating coil may also comprise metal foil, such as aluminum foil, which is shaped as a strip.

В вариантах осуществления, в которых термический распылитель содержит резистивную нагревательную катушку, резистивная нагревательная катушка может быть обмотана вокруг материала для перемещения жидкости.In embodiments in which the thermal atomizer includes a resistive heating coil, the resistive heating coil may be wrapped around the material to move liquid.

Блок питания может включать блок питания любого подходящего типа. Например, блок питания может содержать батарею. Блок питания может содержать никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. Блок питания может содержать другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может требовать перезарядки. Блок питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточно энергии для использования системы, генерирующей аэрозоль, в течение нескольких случаев применения пользователем. Например, блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, который является кратным шести минутам. В другом примере блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения возможности осуществления предопределенного количества затяжек или отдельных активаций распылителя.The power supply may include any suitable type of power supply. For example, the power supply may contain a battery. The power supply may comprise a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, or a lithium-based battery, such as a lithium cobalt battery, a lithium iron phosphate battery, or a lithium polymer battery. The power supply may contain another type of charge storage device, such as a capacitor. The power supply may require recharging. The power supply may have a capacity that allows sufficient energy to be stored to operate the aerosol generating system for multiple uses by the user. For example, the power supply may have sufficient capacity to enable continuous generation of the aerosol for a period of approximately six minutes, or for a period that is a multiple of six minutes. In another example, the power supply may have sufficient capacity to allow a predetermined number of puffs or individual activations of the atomizer to occur.

Управляющая электроника может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Управляющая электроника может содержать дополнительные электронные компоненты. Управляющая электроника выполнена с возможностью регулирования подачи питания на нагреватель в сборе. Питание может подаваться на нагреватель в сборе непрерывно после активации системы или может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагреватель в сборе в виде импульсов электрического тока.The control electronics may comprise 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 control electronics may contain additional electronic components. The control electronics are configured to regulate the power supply to the heater assembly. Power may be supplied to the heater assembly continuously once the system is activated, or may be supplied intermittently, such as from puff to puff. Power may be supplied to the heater assembly in the form of pulses of electrical current.

Управляющая электроника может преимущественно содержать преобразователь постоянного тока в переменный, который может содержать усилитель мощности класса D или класса E. Преобразователь постоянного тока в переменный может давать возможность управляющей электронике подавать переменное напряжение из блока питания на датчик проводимости.The control electronics may advantageously comprise a DC to AC converter, which may include a Class D or Class E power amplifier. The DC to AC converter may enable the control electronics to supply an alternating voltage from the power supply to the conductivity sensor.

Датчик проводимости может быть расположен в любом подходящем положении в системе, генерирующей аэрозоль.The conductivity sensor may be located at any suitable position in the aerosol generating system.

В некоторых вариантах осуществления датчик проводимости расположен в части для хранения жидкости. В частности, индуктивный датчик проводимости может быть расположен в части для хранения жидкости.In some embodiments, the conductivity sensor is located in the liquid storage portion. In particular, an inductive conductivity sensor may be located in the liquid storage portion.

В некоторых вариантах осуществления система содержит один или более пористых материалов носителя для удержания, и необязательно перемещения, жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Когда система содержит пористый материал носителя, в котором содержится жидкий субстрат, образующий аэрозоль, один или более электродов датчика проводимости могут быть расположены на пористом материале носителя или вокруг него. Один или более электродов датчика проводимости могут быть расположены в контакте с пористым материалом носителя. Один или более электродов датчика проводимости могут быть расположены в контакте с концом пористого материала носителя.In some embodiments, the system comprises one or more porous carrier materials for holding, and optionally moving, a liquid aerosol-forming substrate. When the system contains a porous carrier material that contains an aerosol-forming liquid substrate, one or more conductivity sensor electrodes may be located on or around the porous carrier material. One or more conductivity sensor electrodes may be positioned in contact with a porous carrier material. One or more electrodes of the conductivity sensor may be positioned in contact with the end of the porous carrier material.

В некоторых вариантах осуществления датчик проводимости расположен между частью для хранения жидкости и распылителем. В этих вариантах осуществления по меньшей мере два электрода датчика проводимости могут быть расположены на или вокруг пути потока жидкого субстрата, образующего аэрозоль, проходящего между частью для хранения жидкости и распылителем.In some embodiments, the conductivity sensor is located between the liquid storage portion and the atomizer. In these embodiments, at least two conductivity sensor electrodes may be located on or around the flow path of the aerosol-forming liquid substrate between the liquid storage portion and the atomizer.

В некоторых вариантах осуществления распылитель может содержать датчик проводимости. Другими словами, по меньшей мере два электрода датчика проводимости могут содержаться в распылителе. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления распылитель содержит множество элементов, таких как нагревательные элементы, и по меньшей мере один из по меньшей мере двух электродов датчика проводимости может содержать элемент распылителя. В некоторых вариантах осуществления каждый электрод датчика проводимости содержит элемент распылителя.In some embodiments, the nebulizer may include a conductivity sensor. In other words, at least two conductivity sensor electrodes may be included in the atomizer. In some preferred embodiments, the atomizer comprises a plurality of elements, such as heating elements, and at least one of the at least two conductivity sensor electrodes may comprise a nebulizer element. In some embodiments, each conductivity sensor electrode includes an atomizer element.

В вариантах осуществления, в которых распылитель содержит датчик проводимости, управляющая электроника может быть соединена с распылителем и датчиком проводимости любым подходящим способом. Управляющая электроника может содержать схему для генерирования аэрозоля и схему измерения проводимости. Схема для генерирования аэрозоля может управлять подачей питания на элементы распылителя для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Схема измерения проводимости может управлять подачей питания на электроды датчика проводимости для измерения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль.In embodiments in which the atomizer includes a conductivity sensor, the control electronics may be coupled to the atomizer and the conductivity sensor in any suitable manner. The control electronics may include circuitry for generating the aerosol and circuitry for measuring conductivity. The aerosol generating circuitry may control the supply of power to the elements of the atomizer to atomize the liquid substrate to form the aerosol. The conductivity measurement circuitry may control the application of power to the electrodes of the conductivity sensor to measure the electrical conductivity of the liquid substrate forming the aerosol.

В некоторых вариантах осуществления управляющая электроника содержит отдельные схему для генерирования аэрозоля и схему измерения проводимости. В этих вариантах осуществления каждый элемент распылителя, который также выполнен как электрод датчика проводимости, может содержать по меньшей мере один электрический контакт, электрически соединяющий элемент со схемой для генерирования аэрозоля, и по меньшей мере один электрический контакт, электрически соединяющий элемент со схемой измерения проводимости. Предпочтительно каждый элемент распылителя, который также выполнен как электрод датчика проводимости, содержит два электрических контакта, электрически соединяющих элемент со схемой для генерирования аэрозоля, и один электрический контакт, электрически соединяющий элемент со схемой измерения проводимости.In some embodiments, the control electronics comprise separate aerosol generation circuitry and conductivity measurement circuitry. In these embodiments, each nebulizer element, which is also configured as a conductivity sensor electrode, may include at least one electrical contact electrically connecting the element to the aerosol generating circuitry and at least one electrical contact electrically connecting the element to the conductivity sensing circuitry. Preferably, each atomizer element, which is also configured as a conductivity sensor electrode, includes two electrical contacts electrically connecting the element to the aerosol generating circuitry and one electrical contact electrically connecting the element to the conductivity sensing circuitry.

В некоторых вариантах осуществления управляющая электроника содержит общую схему для генерирования аэрозоля и схему измерения проводимости. В этих вариантах осуществления каждый элемент распылителя, который также выполнен как электрод датчика проводимости, может содержать по меньшей мере один электрический контакт, электрически соединяющий элемент со схемой для генерирования аэрозоля и схемой измерения проводимости. Предпочтительно каждый элемент распылителя, который также выполнен как электрод датчика проводимости, содержит два электрических контакта, электрически соединяющих элемент со схемой для генерирования аэрозоля и схемой измерения проводимости.In some embodiments, the control electronics comprise general aerosol generation circuitry and conductivity measurement circuitry. In these embodiments, each nebulizer element, which is also configured as a conductivity sensor electrode, may include at least one electrical contact electrically connecting the element to the aerosol generating circuitry and the conductivity measurement circuitry. Preferably, each atomizer element, which is also configured as a conductivity sensor electrode, includes two electrical contacts electrically connecting the element to the aerosol generating circuit and the conductivity measuring circuit.

В некоторых вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство и картридж. Картридж может быть выполнен с возможностью размещения в устройстве и извлечения из него. Как правило, картридж содержит часть для хранения жидкости и устройство содержит блок питания и управляющую электронику. В этих вариантах осуществления датчик проводимости может быть предоставлен либо в устройстве, либо в картридже. В некоторых вариантах осуществления распылитель предоставлен в устройстве. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления распылитель предоставлен в картридже.In some embodiments, the aerosol generating system includes a device and a cartridge. The cartridge may be configured to be placed in and removed from the device. Typically, the cartridge contains a liquid storage portion and the device contains a power supply and control electronics. In these embodiments, the conductivity sensor may be provided either in the device or in the cartridge. In some embodiments, a nebulizer is provided in the device. In some preferred embodiments, the atomizer is provided in a cartridge.

Согласно настоящему изобретению предоставляется система, генерирующая аэрозоль, как описано выше, эта система, генерирующая аэрозоль, содержит часть в виде устройства и часть в виде картриджа, при этом часть в виде картриджа выполнена с возможностью размещения в части в виде устройства и извлечения из нее. Часть в виде устройства содержит блок питания и управляющую электронику, и часть в виде картриджа содержит часть для хранения жидкости, распылитель и датчик проводимости.According to the present invention, there is provided an aerosol generating system as described above, the aerosol generating system includes a device part and a cartridge part, the cartridge part being configured to be accommodated in and removed from the device part. The device part contains the power supply and control electronics, and the cartridge part contains the liquid storage part, the atomizer and the conductivity sensor.

Преимущественно обеспечение системы, генерирующей аэрозоль, датчиком проводимости либо в устройстве, либо в картридже, может дать возможность изготовителю стандартизировать изготовление картриджей и изготовление устройств независимо от субстрата, образующего аэрозоль, который необходимо удерживать в части для хранения жидкости картриджа или устройства. Другими словами, обеспечение системы, генерирующей аэрозоль, датчиком проводимости может дать возможность изготовителю производить идентичные картриджи и идентичные устройства независимо от субстрата, образующего аэрозоль, который необходимо удерживать в части для хранения жидкости картриджа или устройства. Такая стандартизация может снизить стоимость и сложность изготовления картриджа и устройства.Advantageously, providing the aerosol generating system with a conductivity sensor either in the device or in the cartridge may enable the manufacturer to standardize the manufacture of the cartridges and the manufacture of the devices regardless of the aerosol generating substrate that needs to be retained in the liquid storage portion of the cartridge or device. In other words, providing an aerosol generating system with a conductivity sensor may enable a manufacturer to produce identical cartridges and identical devices regardless of the aerosol-generating substrate that must be retained in the liquid storage portion of the cartridge or device. This standardization can reduce the cost and complexity of cartridge and device manufacturing.

В некоторых вариантах осуществления датчик проводимости предоставлен в устройстве. Преимущественно предоставление датчика проводимости в устройстве может уменьшить количество компонентов в картридже, и в частности может уменьшить количество относительно дорогостоящих электрических компонентов в картридже, понижая стоимость и сложность производства картриджа.In some embodiments, a conductivity sensor is provided in the device. Advantageously, providing a conductivity sensor in the device can reduce the number of components in the cartridge, and in particular can reduce the number of relatively expensive electrical components in the cartridge, reducing the cost and complexity of manufacturing the cartridge.

В некоторых вариантах осуществления датчик проводимости предоставлен в картридже. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления, в которых распылитель представляет собой термический распылитель, содержащий множество нагревательных элементов, и каждый электрод датчика проводимости образован из нагревательного элемента распылителя, датчик проводимости может быть предоставлен в картридже. В этих предпочтительных вариантах осуществления термический распылитель предоставлен в картридже. Такой картридж, как правило, называется «картомайзер». Картомайзеры могут дать возможность поддерживать в системе, генерирующей аэрозоль, высокий уровень гигиены, поскольку компоненты, находящиеся в контакте с субстратом, образующим аэрозоль, можно регулярно заменять, и пользователь не подвергается воздействию компонентов, которые входят в контакт с субстратом, образующим аэрозоль.In some embodiments, the conductivity sensor is provided in a cartridge. In some preferred embodiments, in which the atomizer is a thermal atomizer comprising a plurality of heating elements and each conductivity sensor electrode is formed from a heating element of the atomizer, the conductivity sensor may be provided in a cartridge. In these preferred embodiments, the thermal atomizer is provided in a cartridge. Such a cartridge is usually called a “cartomizer”. Cartomizers can provide the ability to maintain a high level of hygiene in an aerosol generating system because components that come into contact with the aerosol-generating substrate can be regularly replaced and the user is not exposed to components that come into contact with the aerosol-generating substrate.

Согласно данному изобретению предоставляется картридж для системы, генерирующей аэрозоль, этот картридж содержит: часть для хранения жидкости, предназначенную для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль; распылитель, находящийся в сообщении по текучей среде с частью для хранения жидкости; и датчик проводимости, расположенный с возможностью измерения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости.According to the present invention, there is provided a cartridge for an aerosol generating system, the cartridge comprising: a liquid storage portion for holding a liquid aerosol-generating substrate; a sprayer in fluid communication with the liquid storage portion; and a conductivity sensor arranged to measure the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion.

В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления датчик проводимости картриджа содержит два электрода, первый электрод и второй электрод, расположенные в части для хранения жидкости, при этом каждый электрод образует обмотку, где первый электрод расположен с возможностью индукции тока во втором электроде, когда на первый электрод подается переменное напряжение. Другими словами, картридж может содержать индуктивный датчик проводимости, как описано выше.In some particularly preferred embodiments, the cartridge conductivity sensor comprises two electrodes, a first electrode and a second electrode, located in a liquid storage portion, each electrode defining a winding wherein the first electrode is positioned to induce current in the second electrode when the first electrode is supplied with AC voltage. In other words, the cartridge may contain an inductive conductivity sensor as described above.

Картридж может иметь простую конструкцию. Картридж может иметь корпус, образующий часть для хранения жидкости. Корпус картриджа предпочтительно представляет собой жесткий корпус, содержащий материал, непроницаемый для жидкости. Как используется в настоящем документе, «жесткий корпус» означает корпус, который является самонесущим. Устройство может также иметь корпус. Корпус устройства предпочтительно является жестким корпусом. Корпус картриджа и корпус устройства могут быть изготовлены из одного и того же материала. Устройство может иметь полость для размещения картриджа.The cartridge may have a simple design. The cartridge may have a housing defining a liquid storage portion. The cartridge body is preferably a rigid body containing a liquid impermeable material. As used herein, "rigid housing" means a housing that is self-supporting. The device may also have a housing. The device housing is preferably a rigid housing. The cartridge body and the device body can be made of the same material. The device may have a cavity to accommodate the cartridge.

Когда картридж содержит распылитель, устройство может содержать электрические контакты для электрического соединения блока питания и управляющей электроники в устройстве с распылителем в картридже. Когда картридж содержит датчик проводимости, электрические контакты устройства могут электрически соединять управляющую электронику и блок питания в устройстве с датчиком проводимости в картридже. When the cartridge contains an atomizer, the device may include electrical contacts for electrically connecting the power supply and control electronics in the atomizer device in the cartridge. When the cartridge contains a conductivity sensor, the device's electrical contacts may electrically connect the control electronics and power supply in the device to the conductivity sensor in the cartridge.

Система, генерирующая аэрозоль, может содержать мундштук, через который пользователь может осуществлять затяжку с целью получения аэрозоля, генерируемого системой, генерирующей аэрозоль. В некоторых системах, содержащих устройства и картриджи, устройство содержит мундштук. В некоторых системах, содержащих устройства и картриджи, картридж содержит мундштук. Преимущественно предоставление мундштука на картридже может помочь поддерживать в системе высокий уровень гигиены, поскольку картридж может быть одноразовым и заменяться чаще, чем устройство.The aerosol generating system may include a mouthpiece through which a user can puff to obtain an aerosol generated by the aerosol generating system. In some systems containing devices and cartridges, the device contains a mouthpiece. In some systems containing devices and cartridges, the cartridge contains a mouthpiece. Advantageously, providing the mouthpiece on the cartridge can help maintain a high level of hygiene in the system since the cartridge can be disposable and replaced more frequently than the device.

Будет понятно, что признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, также могут быть применены к другим вариантам осуществления. Например, признаки, описанные в отношении картриджа, могут быть в равной степени применимы к системе, генерирующей аэрозоль, и в особенности к системе, генерирующей аэрозоль, включающей картридж.It will be understood that features described with respect to one embodiment may also be applied to other embodiments. For example, the features described with respect to a cartridge may be equally applicable to an aerosol generating system, and in particular to an aerosol generating system including a cartridge.

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

на фиг. 1a показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж, вставляемый в устройство, генерирующее аэрозоль;in fig. 1a is a schematic diagram of an aerosol generating system comprising an aerosol generating device and a cartridge insertable into the aerosol generating device;

на фиг. 1b показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, показанной на фиг. 1a, в которой картридж размещен в устройстве, генерирующем аэрозоль;in fig. 1b is a schematic representation of the aerosol generating system shown in FIG. 1a, in which the cartridge is housed in an aerosol generating device;

на фиг. 2 показано схематическое изображение конца передающего элемента для жидкости системы, генерирующей аэрозоль, причем конец передающего элемента для жидкости имеет распылитель и датчик проводимости согласно варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 2 is a schematic illustration of the end of a liquid transfer element of an aerosol generating system, wherein the end of the liquid transfer element has a nebulizer and a conductivity sensor according to an embodiment of the present invention;

на фиг. 3 показано схематическое изображение распылителя и датчика проводимости согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 3 is a schematic illustration of a nebulizer and conductivity sensor in accordance with another embodiment of the present invention;

на фиг. 4 показано схематическое изображение конца передающего элемента для жидкости системы, генерирующей аэрозоль, причем конец передающего элемента для жидкости имеет распылитель и датчик проводимости согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 4 is a schematic illustration of the end of a liquid transfer element of an aerosol generating system, the end of the liquid transfer element having a nebulizer and a conductivity sensor according to another embodiment of the present invention;

на фиг. 5 показано схематическое изображение конца передающего элемента для жидкости, показанного на фиг. 4, включающего электрическое соединение между распылителем и датчиком проводимости и управляющей электроникой устройства, генерирующего аэрозоль;in fig. 5 is a schematic view of the end of the liquid transfer element shown in FIG. 4, including an electrical connection between the nebulizer and the conductivity sensor and the control electronics of the aerosol generating device;

на фиг. 6a. 6b, 6c и 6d показаны схематические изображения элементов варианта осуществления управляющей электроники, подходящей для использования с распылителем и датчиком проводимости, показанными на фиг. 4;in fig. 6a. 6b, 6c and 6d show schematic representations of elements of an embodiment of control electronics suitable for use with the atomizer and conductivity sensor shown in FIG. 4;

на фиг. 7 показано схематическое изображение четырехточечного датчика проводимости согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 7 is a schematic diagram of a four-point conductivity sensor according to another embodiment of the present invention;

на фиг. 8 показано схематическое изображение первой стороны четырехточечного датчика проводимости, показанного на фиг. 7;in fig. 8 is a schematic view of the first side of the four-point conductivity sensor shown in FIG. 7;

на фиг. 9 показано схематическое изображение индуктивного датчика проводимости согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; иin fig. 9 is a schematic diagram of an inductive conductivity sensor according to another embodiment of the present invention; And

на фиг. 10 показано схематическое изображение поперечного сечения через длину индуктивного датчика проводимости, показанного на фиг. 9.in fig. 10 is a schematic cross-sectional view through the length of the inductive conductivity sensor shown in FIG. 9.

На фиг. 1a и 1b показаны схематические изображения иллюстративной системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж, в котором может быть предусмотрен датчик проводимости, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1a и 1b соответственно представляют фиг. 1a и 1d из публикации международной заявки на патент под номером WO 2015/117702 A1.In fig. 1a and 1b are schematic diagrams of an exemplary aerosol generating system comprising a cartridge in which a conductivity sensor may be provided, in accordance with embodiments of the present invention. Fig. 1a and 1b respectively represent FIGS. 1a and 1d from the publication of the international patent application number WO 2015/117702 A1.

На фиг. 1a показан схематический вид устройства 10, генерирующего аэрозоль, и отдельного картриджа 20, которые вместе образуют систему, генерирующую аэрозоль.In fig. 1a shows a schematic view of an aerosol generating device 10 and a separate cartridge 20, which together form an aerosol generating system.

Картридж 20 содержит субстрат, образующий аэрозоль, и выполнен с возможностью размещения в полости 18 внутри устройства. Картридж 20 должен быть выполнен с возможностью замены пользователем, когда исчерпывается предоставленный в картридже субстрат, образующий аэрозоль. На фиг. 1a показан картридж 20 непосредственно перед вставкой в устройство, при этом стрелка 1, показанная на фиг. 1a, указывает на направление вставки картриджа.The cartridge 20 contains an aerosol-forming substrate and is configured to be placed in a cavity 18 within the device. The cartridge 20 must be replaceable by the user when the aerosol-forming substrate provided in the cartridge is depleted. In fig. 1a shows the cartridge 20 just before insertion into the device, with arrow 1 shown in FIG. 1a indicates the insertion direction of the cartridge.

Картридж 20 содержит, в целом, круглый цилиндрический корпус 24, который имеет размер и форму, выбранные для размещения в полости 18. Корпус содержит капиллярный материал (не показан), который пропитан жидким субстратом, образующим аэрозоль. В данном примере субстрат, образующий аэрозоль, содержит 39% по весу глицерина, 39% по весу пропиленгликоля, 20% по весу воды и ароматизаторов и 2% по весу никотина. Капиллярный материал является материалом, который активно подводит жидкость от одного конца к другому, и может быть выполнен из любого подходящего материала. В этом примере капиллярный материал выполнен из сложного полиэфира. The cartridge 20 includes a generally circular cylindrical body 24 that is sized and shaped to fit within the cavity 18. The body contains a capillary material (not shown) that is impregnated with a liquid aerosol-forming substrate. In this example, the aerosol-forming substrate contains 39% by weight glycerin, 39% by weight propylene glycol, 20% by weight water and flavorings, and 2% by weight nicotine. The capillary material is a material that actively conducts liquid from one end to the other, and can be made of any suitable material. In this example, the capillary material is made of polyester.

Корпус имеет открытый конец, к которому прикреплен нагреватель в сборе 30. Нагреватель в сборе 30 содержит субстрат, имеющий отверстие, образованное в нем, пару электрических контактов, прикрепленных к субстрату и отделенных друг от друга зазором, и множество электрически проводящих нитей нагревателя, заполняющих отверстие и прикрепленных к электрическим контактам на противоположных сторонах отверстия.The housing has an open end to which a heater assembly 30 is attached. The heater assembly 30 includes a substrate having an opening formed therein, a pair of electrical contacts attached to the substrate and separated from each other by a gap, and a plurality of electrically conductive heater filaments filling the opening. and attached to electrical contacts on opposite sides of the hole.

Нагреватель в сборе 30 покрыт съемным покрытием 26. Покрытие содержит непроницаемый для жидкости лист пластмассы, который приклеен к нагревателю в сборе, но который может быть легко снят. Язычок предоставлен на стороне покрытия для обеспечения пользователю возможности взяться за покрытие при его снятии. Теперь специалисту в данной области техники будет очевидно, что, несмотря на то, что приклеивание описано в качестве способа крепления непроницаемого листа пластмассы к нагревателю в сборе, могут быть использованы и другие способы, известные специалистам в данной области техники, включая термосварку или ультразвуковую сварку, при условии, что покрытие может быть легко удалено потребителем.The heater assembly 30 is covered with a removable cover 26. The cover includes a liquid-impervious sheet of plastic that is adhered to the heater assembly but which can be easily removed. A tab is provided on the side of the cover to allow the user to grasp the cover when removing it. It will now be apparent to one skilled in the art that while bonding is described as a method of attaching an impervious sheet of plastic to the heater assembly, other methods known to those skilled in the art may be used, including heat sealing or ultrasonic welding, provided that the coating can be easily removed by the consumer.

Устройство 10, генерирующее аэрозоль, является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Устройство 10 содержит основную часть 11 и мундштучную часть 12. Основная часть 11 содержит батарею 14, такую как литий-железо-фосфатная батарея, управляющую электронику 16 и полость 18. Мундштучная часть 12 соединена с основной частью 11 посредством шарнирного соединения 21 и может перемещаться между открытым положением, которое показано на фиг. 1, и закрытым положением, которое показано на фиг. 1b. Мундштучную часть 12 располагают в открытом положении для обеспечения возможности вставки и извлечения картриджей 20 и располагают в закрытом положении, когда систему необходимо использовать для генерирования аэрозоля, как будет описано. Мундштучная часть содержит множество впускных отверстий 13 для воздуха и выпускное отверстие 15. При использовании пользователь осуществляет втягивание или затяжку на выпускном отверстии, чтобы втягивать воздух сквозь впускные отверстия 13 для воздуха через мундштучную часть в выпускное отверстие 15, а затем в рот или легкие пользователя. Внутренние перегородки 17 предоставлены для того, чтобы вынуждать воздух протекать через мундштучную часть 12 мимо картриджа 20, как будет описано.The aerosol generating device 10 is portable and has a size comparable to that of a traditional cigar or cigarette. The device 10 includes a main body 11 and a mouthpiece 12. The main body 11 contains a battery 14, such as a lithium iron phosphate battery, control electronics 16, and a cavity 18. The mouthpiece 12 is connected to the main body 11 by a hinge joint 21 and is movable between open position, which is shown in Fig. 1, and the closed position, which is shown in FIG. 1b. The mouthpiece portion 12 is positioned in an open position to allow insertion and removal of cartridges 20 and is positioned in a closed position when the system is to be used to generate an aerosol, as will be described. The mouthpiece portion includes a plurality of air inlet holes 13 and an outlet hole 15. In use, the user draws or puffs on the outlet hole to draw air through the air inlet holes 13 through the mouthpiece portion into the outlet hole 15 and then into the mouth or lungs of the user. Internal baffles 17 are provided to force air to flow through the mouthpiece portion 12 past the cartridge 20, as will be described.

Полость 18 имеет круглое поперечное сечение и такой размер, чтобы вмещать в себя корпус 24 картриджа 20. Электрические соединители 19 предоставлены по сторонам полости 18 для обеспечения электрического соединения между управляющей электроникой 16 и батареей 14, и соответствующими электрическими контактами на картридже 20.Cavity 18 has a circular cross-section and is sized to accommodate the housing 24 of the cartridge 20. Electrical connectors 19 are provided on the sides of the cavity 18 to provide an electrical connection between the control electronics 16 and the battery 14, and the corresponding electrical contacts on the cartridge 20.

Картридж 20 вставляют в полость 18 и покрытие 26 удаляют с картриджа. В этом положении электрические соединители находятся напротив электрических контактов на картридже, как будет описано. Мундштучную часть 12 затем перемещают в закрытое положение.Cartridge 20 is inserted into cavity 18 and cover 26 is removed from the cartridge. In this position, the electrical connectors are opposite the electrical contacts on the cartridge, as will be described. The mouthpiece portion 12 is then moved to the closed position.

На фиг. 1b показана система с находящейся в закрытом положении мундштучной частью 12. Мундштучная часть 12 удерживается в закрытом положении механизмом фиксации (не показан).In fig. 1b shows the system with the mouth piece 12 in a closed position. The mouth piece 12 is held in the closed position by a locking mechanism (not shown).

Мундштучная часть 12 в закрытом положении удерживает картридж в электрическом контакте с электрическими соединителями 19 так, что при использовании поддерживается хорошее электрическое соединение независимо от ориентации системы. Мундштучная часть 12 может содержать кольцевой эластомерный элемент, который соприкасается с поверхностью картриджа и сжимается между жестким элементом корпуса мундштука и картриджем, когда мундштучная часть 12 находится в закрытом положении. Это обеспечивает поддержание хорошего электрического соединения, несмотря на допуски на изготовление. Разумеется, могут быть использованы и другие механизмы для поддержания хорошего электрического соединения между картриджем и устройством.The mouthpiece 12, in the closed position, holds the cartridge in electrical contact with the electrical connectors 19 so that a good electrical connection is maintained during use regardless of the orientation of the system. The mouthpiece 12 may include an annular elastomeric element that contacts the surface of the cartridge and is compressed between the rigid mouthpiece body member and the cartridge when the mouthpiece 12 is in the closed position. This ensures that a good electrical connection is maintained despite manufacturing tolerances. Of course, other mechanisms may be used to maintain a good electrical connection between the cartridge and the device.

На фиг. 2 показано схематическое изображение иллюстративного распылителя и датчика 100 проводимости для системы, генерирующей аэрозоль, такой как система, генерирующая аэрозоль, показанная на фиг. 1a и 1b. Распылитель и датчик 200 проводимости выполнены как двухточечный датчик проводимости. In fig. 2 is a schematic diagram of an exemplary nebulizer and conductivity sensor 100 for an aerosol generating system, such as the aerosol generating system shown in FIG. 1a and 1b. The atomizer and conductivity sensor 200 are configured as a two-point conductivity sensor.

На фиг. 2 показан вид сверху объединенных распылителя и датчика 100 проводимости картриджа, помещенного в устройство, генерирующее аэрозоль, и электрически соединенного с управляющей электроникой 110 устройства. Картридж содержит часть для хранения жидкости, содержащую в целом цилиндрический корпус из капиллярного материала 102, в котором удерживается жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Распылитель и датчик 100 проводимости, показанные на фиг. 2, расположены выше конца в целом цилиндрического корпуса из капиллярного материала 102 и находятся с ним в контакте. Капиллярный материал 102 выполнен так, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в капиллярном материале, втягивается посредством капиллярного действия к концу капиллярного корпуса в контакте с распылителем и датчиком 100 проводимости. In fig. 2 is a top view of an integrated atomizer and cartridge conductivity sensor 100 housed in the aerosol generating device and electrically coupled to the device control electronics 110. The cartridge includes a liquid storage portion comprising a generally cylindrical body of capillary material 102 in which a liquid substrate forming an aerosol is retained. The atomizer and conductivity sensor 100 shown in FIG. 2 are located above and in contact with the end of the generally cylindrical body of capillary material 102. The capillary material 102 is configured such that the aerosol-forming liquid substrate contained in the capillary material is drawn by capillary action toward the end of the capillary body in contact with the atomizer and conductivity sensor 100 .

Распылитель и датчик 100 проводимости содержат два электрода, первый электрод 104 и второй электрод 106. Каждый из первого электрода 104 и второго электрода 106 содержит резистивную нагревательную сетку, которая содержит множество электрически проводящих нитей нагревателя. Первый электрод 104 разнесен от второго электрода 106 так, что существует полость 108 между первым электродом 104 и вторым электродом 106. Полость 108 между первым электродом 104 и вторым электродом 106 является достаточно широкой, чтобы электрически изолировать первый электрод 104 от второго электрода 106 на капиллярном материале 102, когда в капиллярном материале 102 отсутствует жидкий субстрат, образующий аэрозоль.The atomizer and conductivity sensor 100 include two electrodes, a first electrode 104 and a second electrode 106. Each of the first electrode 104 and the second electrode 106 contains a resistive heating grid that contains a plurality of electrically conductive heater filaments. The first electrode 104 is spaced apart from the second electrode 106 such that a cavity 108 exists between the first electrode 104 and the second electrode 106. The cavity 108 between the first electrode 104 and the second electrode 106 is wide enough to electrically isolate the first electrode 104 from the second electrode 106 on the capillary material. 102 when there is no aerosol-forming liquid substrate in the capillary material 102.

Первый и второй электроды 104, 106 выполнены так, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, на конце капиллярного корпуса вступает в контакт с первым и вторым электродами 104, 106.The first and second electrodes 104, 106 are configured such that the aerosol-forming liquid substrate at the end of the capillary body comes into contact with the first and second electrodes 104, 106.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, первый и второй электроды 104, 106 электрически соединены с управляющей электроникой устройства, генерирующего аэрозоль (не показано), такого как устройство, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1a и 1b. Управляющая электроника устройства, генерирующего аэрозоль, выполнена с возможностью управления подачей питания из блока питания устройства на первый электрод 104 и второй электрод 106.In the embodiment shown in FIG. 2, the first and second electrodes 104, 106 are electrically coupled to the control electronics of an aerosol generating device (not shown), such as the aerosol generating device shown in FIG. 1a and 1b. The control electronics of the aerosol generating device is configured to control the supply of power from the device's power supply to the first electrode 104 and the second electrode 106.

В этом варианте осуществления управляющая электроника устройства, генерирующего аэрозоль, содержит отдельную схему 111 измерения проводимости и схему 112 для генерирования аэрозоля. Каждая из схемы 111 измерения проводимости и схемы 112 для генерирования аэрозоля содержит электрические контакты в виде упругих штыревых контактов для обеспечения надежного электрического соединения между управляющей электроникой устройства, генерирующего аэрозоль, и первым и вторым электродами 104, 106 когда картридж размещен в устройстве.In this embodiment, the control electronics of the aerosol generating device includes a separate conductivity measurement circuit 111 and a circuit 112 for generating the aerosol. Each of the conductivity measurement circuit 111 and the aerosol generating circuit 112 includes electrical contacts in the form of resilient pin contacts to provide a reliable electrical connection between the control electronics of the aerosol generating device and the first and second electrodes 104, 106 when the cartridge is positioned in the device.

Каждый из первого и второго электродов 104, 106 электрически соединен со схемой 111 измерения проводимости одним электрическим контактом. Соответственно схема измерения проводимости содержит два электрических контакта, по одному на каждый электрод 104, 106. Each of the first and second electrodes 104, 106 is electrically connected to the conductivity measuring circuit 111 by one electrical contact. Accordingly, the conductivity measurement circuit contains two electrical contacts, one for each electrode 104, 106.

Схема 111 измерения проводимости выполнена с возможностью подачи переменного напряжения между двумя электрическими контактами схемы измерения проводимости, что, в свою очередь, устанавливает переменное напряжение между первым и вторым электродами 104, 106. Переменное напряжение между первым и вторым электродами 104, 106 запускает переменный ток через полость 108 между первым и вторым электродами 104, 106 через жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в полости 108. Схема 111 измерения проводимости дополнительно выполнена с возможностью измерения тока между первым и вторым электродами 104, 106 и определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, расположенного в полости 108, на основе измеренного тока. Электропроводность жидкого субстрата, образующего аэрозоль, предоставляет показатель концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль.The conductivity measuring circuit 111 is configured to apply an alternating voltage between two electrical contacts of the conductivity measuring circuit, which in turn establishes an alternating voltage between the first and second electrodes 104, 106. The alternating voltage between the first and second electrodes 104, 106 drives an alternating current through cavity 108 between the first and second electrodes 104, 106 through the liquid aerosol-forming substrate located in the cavity 108. The conductivity measurement circuit 111 is further configured to measure the current between the first and second electrodes 104, 106 and determine the electrical conductivity of the liquid aerosol-forming substrate located in cavity 108, based on the measured current. The electrical conductivity of the liquid aerosol substrate provides an indication of the concentration of nicotine in the liquid aerosol substrate.

Каждый из первого и второго электродов 104, 106 также отдельно электрически соединен со схемой 112 для генерирования аэрозоля двумя электрическими контактами. Каждый из первого и второго электродов 104, 106 электрически соединен с первым электрическим контактом на первом конце электрода и электрически соединен со вторым электрическим контактом на втором конце электрода, противоположном первому концу. Схема 112 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью подачи напряжения между первым и вторым электрическим контактом для каждого из первого и второго электродов 104, 106. Напряжение на первом электроде 104 между первым и вторым электрическими контактами запускает ток через первый электрод 104 между первым и вторым электрическими контактами. Напряжение на втором электроде 204 между первым и вторым электрическими контактами запускает ток через второй электрод 204 запускает ток через второй электрод 106 между первым и вторым электрическими контактами. Ток, проходящий через каждый электрод, подходит для нагрева электрода. Схема 112 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью подачи постоянного тока между двумя электрическими контактами каждого электрода 104, 106 в виде импульсов. Схема 112 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью изменения коэффициента заполнения импульсов постоянного тока для изменения температуры электродов 104, 106. Each of the first and second electrodes 104, 106 is also separately electrically connected to the aerosol generating circuit 112 by two electrical contacts. Each of the first and second electrodes 104, 106 is electrically connected to a first electrical contact at a first end of the electrode and electrically connected to a second electrical contact at a second end of the electrode opposite the first end. The aerosol generating circuit 112 is configured to apply a voltage between the first and second electrical contacts to each of the first and second electrodes 104, 106. The voltage across the first electrode 104 between the first and second electrical contacts drives a current through the first electrode 104 between the first and second electrical contacts . The voltage across the second electrode 204 between the first and second electrical contacts drives a current through the second electrode 204 drives a current through the second electrode 106 between the first and second electrical contacts. The current passing through each electrode is suitable for heating the electrode. The aerosol generating circuit 112 is configured to supply a direct current between two electrical contacts of each electrode 104, 106 in the form of pulses. The aerosol generating circuit 112 is configured to change the duty cycle of the DC pulses to change the temperature of the electrodes 104, 106.

Схема 111 измерения проводимости выполнена с возможностью подачи первой мощности на первый и второй электроды 104, 106, а схема 112 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью подачи второй мощности на первый и второй электроды 104, 106. Предпочтительно первой мощности недостаточно для нагрева нитей нагревателя электродов 104, 106 и испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в контакте с нитями нагревателя. Второй мощности достаточно для нагрева нитей нагревателя первого и второго электродов 104, 106 с целью испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в контакте с нитями нагревателя. Схема 112 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью изменения второй мощности на основе электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, определенной схемой 111 измерения проводимости, которая предоставляет показатель концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль.The conductivity measurement circuit 111 is configured to supply a first power to the first and second electrodes 104, 106, and the aerosol generating circuit 112 is configured to provide a second power to the first and second electrodes 104, 106. Preferably, the first power is not sufficient to heat the heater filaments of the electrodes 104 , 106 and evaporation of the liquid substrate, forming an aerosol, in contact with the heater filaments. The second power is sufficient to heat the heater filaments of the first and second electrodes 104, 106 to vaporize the aerosol-forming liquid substrate in contact with the heater filaments. The aerosol generating circuit 112 is configured to vary the second power based on the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate determined by the conductivity measurement circuit 111, which provides an indication of the nicotine concentration in the aerosol-forming liquid substrate.

В этом варианте осуществления схема 111 измерения проводимости выполнена с возможностью подачи первой мощности на первый и второй электроды 104, 106 и измерения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находящегося в полости 108, до того, как схема 112 для генерирования аэрозоля подает вторую мощность на первый и второй электроды 104, 106 для нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Это позволяет схеме 112 для генерирования аэрозоля регулировать вторую мощность в ответ на определенную концентрацию никотина жидкого субстрата, образующего аэрозоль, перед каждым циклом генерирования аэрозоля, например каждый раз, когда пользователь осуществляет затяжку на системе, генерирующей аэрозоль, чтобы получать аэрозоль из системы.In this embodiment, the conductivity measuring circuit 111 is configured to apply first power to the first and second electrodes 104, 106 and measure the electrical conductivity of the liquid aerosol-forming substrate located in the cavity 108 before the aerosol generating circuit 112 applies the second power to the first and second electrodes 104, 106 for heating the liquid substrate to form an aerosol. This allows the aerosol generating circuit 112 to adjust the second power in response to a certain nicotine concentration of the aerosol-generating liquid substrate prior to each aerosol generating cycle, such as each time a user takes a puff on the aerosol generating system to obtain an aerosol from the system.

На фиг. 3 показано схематическое изображение других иллюстративных распылителя и датчика 200 проводимости для системы, генерирующей аэрозоль. Распылитель и датчик 200 проводимости выполнены в виде двухточечного датчика проводимости.In fig. 3 shows a schematic diagram of another exemplary atomizer and conductivity sensor 200 for an aerosol generating system. The atomizer and conductivity sensor 200 are designed as a two-point conductivity sensor.

В этом варианте осуществления картридж (не показан) содержит элемент 202 для перемещения жидкости в виде фитиля, имеющего по меньшей мере один конец в контакте с жидким субстратом, образующим аэрозоль, в части для хранения жидкости картриджа. Объединенные распылитель и датчик 200 проводимости этого варианта осуществления содержат два электрода 204, 206 в виде катушек, расположенных на части материала 202 для перемещения жидкости за пределами части для хранения жидкости. Материал 202 для перемещения жидкости расположен с возможностью вытягивания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости к первому и второму катушечным электродам 204, 206 объединенных распылителя и датчика 200 проводимости. Каждый катушечный электрод 204, 206 содержит резистивную нагревательную проволоку, намотанную концентрически по спирали вокруг части фитиля за пределами части для хранения жидкости. Два катушечных электрода 204, 206, намотанные вместе вокруг фитиля в одном направлении и содержащие одинаковое количество витков, по существу идентичны. Вторая катушка 206 смещена от первой катушки 204 вдоль фитиля так, что между соответствующими витками первой и второй катушек 204, 206 предоставлена полость 208. Полость между соответствующими витками первой и второй катушек 204, 206 такова, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в фитиле может быть втянут в полость 208 и расположен между катушечными электродами 204, 206.In this embodiment, the cartridge (not shown) includes a liquid moving member 202 in the form of a wick having at least one end in contact with a liquid aerosol-forming substrate in the liquid storage portion of the cartridge. The combined atomizer and conductivity sensor 200 of this embodiment includes two coil-type electrodes 204, 206 located on a liquid transfer material portion 202 outside the liquid storage portion. The liquid transfer material 202 is arranged to draw the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion to the first and second coil electrodes 204, 206 of the combined atomizer and conductivity sensor 200. Each coil electrode 204, 206 includes a resistive heating wire wound concentrically in a spiral around a portion of the wick outside the liquid storage portion. Two coil electrodes 204, 206 wound together around a wick in the same direction and containing the same number of turns are substantially identical. The second coil 206 is offset from the first coil 204 along the wick such that a cavity 208 is provided between the respective turns of the first and second coils 204, 206. The cavity between the corresponding turns of the first and second coils 204, 206 is such that the aerosol-forming liquid substrate in the wick can be drawn into the cavity 208 and located between the coil electrodes 204, 206.

Первый и второй катушечные электроды 204, 206 выполнены так, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в полости 208 между первым и вторым катушечными электродами 204, 206 находится в контакте с первым и вторым катушечными электродами 204, 206.The first and second coil electrodes 204, 206 are configured such that the aerosol-forming liquid substrate in the cavity 208 between the first and second coil electrodes 204, 206 is in contact with the first and second coil electrodes 204, 206.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, первый и второй катушечные электроды 204, 206 электрически соединены с управляющей электроникой устройства, генерирующего аэрозоль (не показано), такого как устройство, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1a и 1b. Управляющая электроника устройства, генерирующего аэрозоль, выполнена с возможностью управления подачей питания из блока питания устройства на первый электрод 204 и второй электрод 206.In the embodiment shown in FIG. 3, the first and second coil electrodes 204, 206 are electrically coupled to the control electronics of an aerosol generating device (not shown), such as the aerosol generating device shown in FIG. 1a and 1b. The control electronics of the aerosol generating device are configured to control the supply of power from the device's power supply to the first electrode 204 and the second electrode 206.

В этом варианте осуществления управляющая электроника устройства, генерирующего аэрозоль, содержит общую схему 211 измерения проводимости и схему 212 для генерирования аэрозоля. Схема 211 измерения проводимости и схема 212 для генерирования аэрозоля содержат общие электрические контакты.In this embodiment, the control electronics of the aerosol generating device includes a general conductivity measurement circuit 211 and an aerosol generating circuit 212. The conductivity measurement circuit 211 and the aerosol generation circuit 212 contain common electrical contacts.

Каждый из первого и второго катушечных электродов 204, 206 электрически соединен со схемой 212 для генерирования аэрозоля двумя электрическими контактами, по одному электрическому контакту на каждом конце катушечного электрода. Схема 212 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью подачи напряжения между контактами на противоположных концах каждой катушки, так что напряжение устанавливается на каждом из первого и второго электродов 204, 206. Напряжение на первом электроде 204 запускает ток через первый электрод 204 для нагрева электрода. Напряжение на втором электроде 206 запускает ток через второй электрод 206 для нагрева электрода. Схема 212 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью подачи постоянного тока через каждый из первого и второго электродов 204, 206 в виде импульсов. Схема 212 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью изменения коэффициента заполнения импульсов постоянного тока для изменения температуры первого и второго электродов 204, 206.Each of the first and second coil electrodes 204, 206 is electrically coupled to the aerosol generating circuit 212 by two electrical contacts, one electrical contact at each end of the coil electrode. The aerosol generating circuit 212 is configured to apply a voltage between contacts at opposite ends of each coil such that a voltage is established at each of the first and second electrodes 204, 206. The voltage at the first electrode 204 drives a current through the first electrode 204 to heat the electrode. The voltage across the second electrode 206 drives a current through the second electrode 206 to heat the electrode. The aerosol generating circuit 212 is configured to supply a direct current through each of the first and second electrodes 204, 206 in the form of pulses. The aerosol generating circuit 212 is configured to vary the duty cycle of the DC pulses to vary the temperature of the first and second electrodes 204, 206.

В этом варианте осуществления схема 211 измерения проводимости имеет общие электрические контакты со схемой 212 для генерирования аэрозоля. Каждый из первого и второго катушечных электродов 204, 206 электрически соединен со схемой 211 измерения проводимости одним электрическим контактом. Схема 211 измерения проводимости электрически соединена с первым 204 катушечным электродом посредством электрического контакта на первом конце первого катушечного электрода 204 и электрически соединена со вторым катушечным электродом 206 посредством электрического контакта на втором конце второго катушечного электрода 206, который является концом второго катушечного электрода 206, наиболее удаленным от первого конца первого катушечного электрода 204. Соответственно, схема 211 измерения проводимости содержит два электрических контакта, по одному на каждый катушечный электрод 204, 206.In this embodiment, conductivity measurement circuit 211 shares electrical contacts with aerosol generation circuit 212. Each of the first and second coil electrodes 204, 206 is electrically connected to the conductivity measuring circuit 211 by one electrical contact. The conductivity measuring circuit 211 is electrically connected to the first coil electrode 204 through an electrical contact at the first end of the first coil electrode 204 and electrically connected to the second coil electrode 206 through an electrical contact at the second end of the second coil electrode 206, which is the outermost end of the second coil electrode 206 from the first end of the first coil electrode 204. Accordingly, the conductivity measurement circuit 211 includes two electrical contacts, one for each coil electrode 204, 206.

Схема 211 измерения проводимости выполнена с возможностью подачи переменного напряжения между двумя электрическими контактами схемы 211 измерения проводимости, что, в свою очередь, устанавливает переменное напряжение между первым и вторым катушечными электродами 204, 206. Переменное напряжение между первым и вторым катушечными электродами 204, 206 запускает переменный ток через полость 208 между первым и вторым электродами 204, 206, через жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в полости 208. Схема 211 измерения проводимости дополнительно выполнена с возможностью измерения тока между первым и вторым катушечными электродами 204, 206 и определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, расположенного в полости 208, на основе измеренного тока. Электропроводность жидкого субстрата, образующего аэрозоль, предоставляет показатель концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль.The conductivity measuring circuit 211 is configured to apply an alternating voltage between two electrical contacts of the conductivity measuring circuit 211, which in turn establishes an alternating voltage between the first and second coil electrodes 204, 206. The alternating voltage between the first and second coil electrodes 204, 206 triggers alternating current through the cavity 208 between the first and second electrodes 204, 206, through the aerosol-forming liquid substrate located in the cavity 208. The conductivity measurement circuit 211 is further configured to measure the current between the first and second coil electrodes 204, 206 and determine the electrical conductivity of the liquid substrate , forming an aerosol located in the cavity 208, based on the measured current. The electrical conductivity of the liquid aerosol substrate provides an indication of the concentration of nicotine in the liquid aerosol substrate.

Схема 211 измерения проводимости выполнена с возможностью подачи первой мощности на первый и второй катушечные электроды 204, 206, а схема 212 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью подачи второй мощности на первый и второй электроды 204, 206. Предпочтительно первой мощности недостаточно для нагрева катушечных электродов 204, 206 и испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в контакте с катушечными электродами. Второй мощности достаточно для нагрева первого и второго катушечных электродов 204, 206 с целью испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в контакте с катушечными электродами. Схема 212 для генерирования аэрозоля выполнена с возможностью изменения второй мощности на основе электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, определенной схемой 211 измерения проводимости, которая предоставляет показатель концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль.The conductivity measurement circuit 211 is configured to apply a first power to the first and second coil electrodes 204, 206, and the aerosol generating circuit 212 is configured to provide a second power to the first and second electrodes 204, 206. Preferably, the first power is not sufficient to heat the coil electrodes 204 , 206 and evaporation of the liquid substrate, forming an aerosol, in contact with the coil electrodes. The second power is sufficient to heat the first and second coil electrodes 204, 206 to vaporize the aerosol-forming liquid substrate in contact with the coil electrodes. The aerosol generating circuit 212 is configured to vary the second power based on the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate determined by the conductivity measurement circuit 211, which provides an indication of the nicotine concentration in the aerosol-forming liquid substrate.

Будет понятно, что в других вариантах осуществления первый и второй катушечные электроды 204, 206 могут быть отдельно электрически соединены со схемой измерения проводимости и схемой для генерирования аэрозоля устройства, генерирующего аэрозоль, аналогично первому и второму электродам 104, 106 распылителя и датчика проводимости, описанным выше в отношении фиг. 2.It will be understood that in other embodiments, the first and second coil electrodes 204, 206 may be separately electrically coupled to the conductivity measurement circuitry and aerosol generation circuitry of the aerosol generating device, similar to the first and second electrodes 104, 106 of the atomizer and conductivity sensor described above. in relation to fig. 2.

На фиг. 4 и 5 показаны схематические изображения другого иллюстративного распылителя и датчика 300 проводимости для системы, генерирующей аэрозоль, такой как система, генерирующая аэрозоль, показанная на фиг. 1a и 1b. Распылитель и датчик 300 проводимости выполнены в виде четырехточечного датчика проводимости.In fig. 4 and 5 show schematic diagrams of another exemplary nebulizer and conductivity sensor 300 for an aerosol generating system, such as the aerosol generating system shown in FIG. 1a and 1b. The atomizer and conductivity sensor 300 are designed as a four-point conductivity sensor.

На фиг. 4 показан вид сверху объединенных распылителя и датчика 300 проводимости картриджа, а на фиг. 5 показан вид сверху картриджа, размещенного в устройстве, генерирующем аэрозоль, и электрически соединенного с управляющей электроникой 310 устройства.In fig. 4 is a top view of the combined atomizer and cartridge conductivity sensor 300, and FIG. 5 is a top view of the cartridge housed in the aerosol generating device and electrically coupled to control electronics 310 of the device.

Картридж содержит часть для хранения жидкости, содержащую в целом цилиндрический корпус из капиллярного материала 302, в котором удерживается жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Распылитель и датчик 300 проводимости, показанные на фиг. 4 и 5, расположены выше конца в целом цилиндрического корпуса из капиллярного материала 302 и находятся с ним в контакте. Капиллярный материал 302 выполнен так, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в капиллярном материале, втягивается посредством капиллярного действия к концу капиллярного корпуса в контакте с распылителем и датчиком 300 проводимости. The cartridge includes a liquid storage portion comprising a generally cylindrical body of capillary material 302 in which a liquid substrate forming an aerosol is retained. The atomizer and conductivity sensor 300 shown in FIG. 4 and 5 are located above and in contact with the end of the generally cylindrical body of capillary material 302. The capillary material 302 is configured such that the aerosol-forming liquid substrate contained in the capillary material is drawn by capillary action toward the end of the capillary body in contact with the atomizer and conductivity sensor 300 .

Распылитель и датчик 300 проводимости содержат четыре электрода, пару внешних электродов 304 и пару внутренних электродов 306. Каждый из электродов 304, 306 содержит резистивную нагревательную сетку, которая содержит множество электрически проводящих нитей нагревателя.The atomizer and conductivity sensor 300 include four electrodes, a pair of outer electrodes 304 and a pair of inner electrodes 306. Each of the electrodes 304, 306 includes a resistive heating grid that contains a plurality of electrically conductive heater filaments.

Пара внешних электродов 304 разнесены так, что между внешними электродами 304 имеется внешняя полость 308. Внешняя полость 308 между внешними электродами 304 является достаточно широкой, чтобы электрически изолировать внешние электроды 304 друг от друга на капиллярном материале 302, когда в капиллярном материале 302 отсутствует жидкий субстрат, образующий аэрозоль.The pair of outer electrodes 304 are spaced such that there is an outer cavity 308 between the outer electrodes 304. The outer cavity 308 between the outer electrodes 304 is wide enough to electrically isolate the outer electrodes 304 from each other on the capillary material 302 when there is no liquid substrate in the capillary material 302 , forming an aerosol.

Пара внутренних электродов 306 расположены между парой внешних электродов 304, во внешней полости 308. Пара внутренних электродов 306 достаточно разнесены от пары внешних электродов 304, чтобы электрически изолировать внутренние электроды 306 от внешних электродов 304 на капиллярном материале 302, когда в капиллярном материале 302 отсутствует жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Пара внутренних электродов 306 разнесены так, что между внутренними электродами 306 имеется внутренняя полость 309. Внутренняя полость 309 между внутренними электродами 306 является достаточно широкой, чтобы электрически изолировать внутренние электроды 306 друг от друга на капиллярном материале 302, когда в капиллярном материале 302 отсутствует жидкий субстрат, образующий аэрозоль.A pair of inner electrodes 306 are located between a pair of outer electrodes 304, in an outer cavity 308. A pair of inner electrodes 306 are sufficiently spaced from a pair of outer electrodes 304 to electrically isolate the inner electrodes 306 from the outer electrodes 304 on the capillary material 302 when there is no liquid in the capillary material 302. aerosol-forming substrate. The pair of internal electrodes 306 are spaced apart such that an internal cavity 309 is provided between the internal electrodes 306. The internal cavity 309 between the internal electrodes 306 is wide enough to electrically isolate the internal electrodes 306 from each other on the capillary material 302 when there is no liquid substrate present in the capillary material 302 , forming an aerosol.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, на конце капиллярного корпуса в контакте с распылителем и датчиком 300 проводимости входит в контакт с внутренними и внешними электродами 204, 206.The aerosol-forming liquid substrate at the end of the capillary body in contact with the atomizer and conductivity sensor 300 comes into contact with the inner and outer electrodes 204, 206.

Предоставление четырех электродов в такой компоновке позволяет использовать объединенные распылитель и датчик 300 проводимости согласно этому варианту осуществления в качестве четырехточечного датчика проводимости, как более подробно описано ниже.Providing four electrodes in such an arrangement allows the combined atomizer and conductivity sensor 300 of this embodiment to be used as a four-point conductivity sensor, as described in more detail below.

На фиг. 5 внутренние и внешние электроды 304, 306 представлены в электрическом соединении с управляющей электроникой 310 устройства, генерирующего аэрозоль (не показано), такого как устройство, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1a и 1b. Управляющая электроника 310 устройства, генерирующего аэрозоль, выполнена с возможностью управления подачей питания из блока питания устройства на внешние электроды 304 и внутренние электроды 306.In fig. 5, the inner and outer electrodes 304, 306 are shown in electrical connection with the control electronics 310 of an aerosol generating device (not shown), such as the aerosol generating device shown in FIG. 1a and 1b. The control electronics 310 of the aerosol generating device is configured to control the supply of power from the device's power supply to the external electrodes 304 and the internal electrodes 306.

В этом варианте осуществления управляющая электроника 310 устройства, генерирующего аэрозоль, содержит общие схему измерения проводимости и схему для генерирования аэрозоля, как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 6. В этом варианте осуществления схема измерения проводимости и схема для генерирования аэрозоля содержат общие электрические контакты в виде упругих штыревых контактов для обеспечения надежного электрического соединения между управляющей электроникой 310 устройства, генерирующего аэрозоль, и внутренними и внешними электродами 304, 306. Будет понятно, что в других вариантах осуществления схема для генерирования аэрозоля и схема измерения проводимости могут содержать отдельные электрические контакты.In this embodiment, the aerosol generating device control electronics 310 includes common conductivity measurement circuitry and aerosol generating circuitry, as described in more detail below with reference to FIG. 6. In this embodiment, the conductivity measurement circuit and the aerosol generating circuit comprise common electrical contacts in the form of resilient pin contacts to provide a reliable electrical connection between the control electronics 310 of the aerosol generating device and the internal and external electrodes 304, 306. It will be appreciated that in other embodiments, the aerosol generation circuit and the conductivity measurement circuit may comprise separate electrical contacts.

В этом варианте осуществления каждый из внутренних и внешних электродов 304, 306 электрически соединен со схемой 310 управления двумя электрическими контактами. Каждый из внутренних и внешних электродов 304, 306 электрически соединен с первым электрическим контактом на первом конце электрода и электрически соединен со вторым электрическим контактом на втором конце электрода, противоположном первому концу.In this embodiment, each of the inner and outer electrodes 304, 306 is electrically connected to the two electrical contact control circuit 310. Each of the inner and outer electrodes 304, 306 is electrically connected to a first electrical contact at a first end of the electrode and electrically connected to a second electrical contact at a second end of the electrode opposite the first end.

На фиг. 6a-d схематически показаны некоторые компоненты иллюстративного варианта осуществления управляющей электроники 310 устройства, генерирующего аэрозоль, в соединении с объединенными распылителем и датчиком проводимости, показанными на фиг. 4 и 5.In fig. 6a-d schematically illustrate certain components of an exemplary embodiment of aerosol generating device control electronics 310 in connection with the combined atomizer and conductivity sensor shown in FIG. 4 and 5.

Управляющая электроника выполнена с возможностью работы в двух разных режимах - режиме измерения проводимости и режиме нагрева. В режиме измерения проводимости переменное напряжение подается между двумя внешними электродами 304 и на двух внутренних электродах 306 измеряется напряжение. В режиме нагрева импульсный постоянный ток подается через каждый из внутренних и внешних электродов 304, 306 по отдельности для нагрева нитей нагревателя электродов и испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в контакте с нитями нагревателя.The control electronics are designed to operate in two different modes - conductivity measurement mode and heating mode. In conductivity measurement mode, an alternating voltage is applied between two outer electrodes 304 and a voltage is measured at the two inner electrodes 306. In the heating mode, a pulsed direct current is applied through each of the inner and outer electrodes 304, 306 separately to heat the electrode heater filaments and evaporate the aerosol-forming liquid substrate in contact with the heater filaments.

В этом варианте осуществления управляющая электроника 310 в целом содержит источник питания постоянного тока VDC, микроконтроллер 320 и множество транзисторных переключателей. Транзисторные переключатели представляют собой полевые транзисторы (FET), находящиеся под управлением управляющей электроники для подачи питания на объединенные распылитель и датчик проводимости в соответствии с режимом измерения проводимости и режимом нагрева.In this embodiment, the control electronics 310 generally includes a DC power supply VDC, a microcontroller 320, and a plurality of transistor switches. Transistor switches are field-effect transistors (FETs) controlled by control electronics to supply power to the combined atomizer and conductivity sensor according to the conductivity mode and heating mode.

На фиг. 6a-d первый из внешних электродов показан как E1, второй из внешних электродов показан как E4, первый из внутренних электродов показан как E2 и второй из внутренних электродов показан как E3. Как показано на фиг. 6a, каждый электрод E1-E4 соединен с управляющей электроникой двумя электрическими контактами, разнесенными на противоположных концах электрода. Каждый электрод E1-E4 соединен первым электрическим контактом с блоком питания постоянного тока посредством первого транзисторного переключателя T1a-T4a. Каждый электрод дополнительно соединен вторым электрическим контактом с положением между вторым транзисторным переключателем T1b-T4b и третьим транзисторным переключателем T1c-T4c. Первые транзисторные переключатели T1a-T4a позволяют управляющей электронике индивидуально изолировать каждый из электродов от блока питания, когда транзисторы являются выключенными транзисторами. Функция второго и третьего транзисторных переключателей T1b-T4b, T1c-T4c будет более подробно описана ниже.In fig. 6a-d, the first of the outer electrodes is shown as E 1 , the second of the outer electrodes is shown as E 4 , the first of the inner electrodes is shown as E 2 and the second of the inner electrodes is shown as E 3 . As shown in FIG. 6a, each electrode E 1 -E 4 is connected to the control electronics by two electrical contacts spaced at opposite ends of the electrode. Each electrode E 1 -E 4 is connected by a first electrical contact to the DC power supply via a first transistor switch T 1a -T 4a . Each electrode is further connected by a second electrical contact to a position between the second transistor switch T 1b -T 4b and the third transistor switch T 1c -T 4c . The first transistor switches T 1a -T 4a allow the control electronics to individually isolate each of the electrodes from the power supply when the transistors are off. The function of the second and third transistor switches T 1b -T 4b , T 1c -T 4c will be described in more detail below.

В режиме измерения проводимости управляющая электроника управляющая электроника подает высокочастотное переменное напряжение переключения на затвор каждого из первого и второго транзисторов внешних электродов T1a, T1b, T4a, T4b, так что в течение одного полупериода транзисторы T1a и T4b являются проводящими, а транзисторы T1b и T4a выключены, а в течение другого полупериода транзисторы T1b и T4a являются проводящими, а транзисторы T1a и T4b выключены.In conductivity measurement mode, the control electronics apply a high-frequency alternating switching voltage to the gate of each of the first and second transistors of the external electrodes T 1a , T 1b , T 4a , T 4b so that during one half cycle, transistors T 1a and T 4b are conducting, and transistors T 1b and T 4a are off, and during the other half cycle, transistors T 1b and T 4a are conducting and transistors T 1a and T 4b are off.

На фиг. 4b изображено соединение объединенных распылителя и датчика проводимости с блоком питания в режиме измерения проводимости во время первого полупериода, в котором транзисторы T1a и T4b являются проводящими. Компоновка, показанная на фиг. 4b, может рассматриваться как содержащая первую схему управления, которая работает для обеспечения первого периодического падения напряжения на внешних электродах E1, E4 с выбранной частотой F и имеющего амплитуду, находящуюся в диапазоне от первого значения до второго значения, меньшего чем первое значение.In fig. 4b shows the connection of the combined atomizer and conductivity sensor to the power supply in conductivity mode during the first half cycle in which transistors T 1a and T 4b are conducting. The arrangement shown in FIG. 4b may be considered to include a first control circuit that operates to provide a first periodic voltage drop across the external electrodes E 1 , E 4 at a selected frequency F and having an amplitude ranging from a first value to a second value less than the first value.

На фиг. 4c изображено соединение объединенных распылителя и датчика проводимости с блоком питания в режиме измерения проводимости во время второго полупериода, в котором транзисторы T4a и T1c являются проводящими. Компоновка, показанная на фиг. 4c, может рассматриваться как обеспечивающая падение второго периодического напряжения на внешних электродах E1, E4 с той же частотой и амплитудой, что и падение первого периодического напряжения, но с противоположной полярностью и непосредственно сдвинутое по фазе относительно первого периодического напряжения.In fig. 4c shows the connection of the combined atomizer and conductivity sensor to the power supply in conductivity mode during the second half cycle, in which transistors T 4a and T 1c are conducting. The arrangement shown in FIG. 4c can be viewed as providing a second periodic voltage drop across the outer electrodes E 1 , E 4 with the same frequency and amplitude as the first periodic voltage drop, but with the opposite polarity and directly out of phase with the first periodic voltage.

Падения первого и второго периодических напряжений имеют противоположную полярность относительно друг друга, при этом противоположная полярность в данном контексте относится к относительному положению сторон высокого и низкого напряжений, а не к требованию положительного напряжения и отрицательного напряжения. Поскольку падения первого и второго периодических напряжений прикладываются с противоположных внешних электродов. Поскольку падения первого и второго периодических напряжений имеют противоположную полярность и непосредственно сдвинуты по фазе, напряжение переменного тока эффективно подается на внешние электроды. Падения первого и второго периодических напряжений могут иметь любую подходящую форму волны. Например, две формы волны могут представлять собой прямоугольные волны, которые непосредственно сдвинуты по фазе друг относительно друга. Преимущественно управляющая электроника может быть выполнена с возможностью обеспечения периода времени ожидания, составляющего по меньшей мере несколько наносекунд, между концом одного падения напряжения и началом следующего падения напряжения в противоположном направлении, чтобы избежать перегорания переключателей.The first and second periodic voltage drops have opposite polarities relative to each other, with opposite polarity in this context referring to the relative positions of the high and low voltage sides rather than the requirement of a positive voltage and a negative voltage. Since the drops of the first and second periodic voltages are applied from opposite external electrodes. Since the first and second periodic voltage drops are of opposite polarity and are directly out of phase, the AC voltage is effectively applied to the external electrodes. The first and second periodic voltage drops may have any suitable waveform. For example, two waveforms may be square waves that are directly out of phase with each other. Advantageously, the control electronics may be configured to provide a latency period of at least a few nanoseconds between the end of one voltage drop and the start of the next voltage drop in the opposite direction to avoid burning out the switches.

В первом полупериоде второй транзистор T4b второго внешнего электрода E4 является проводящим и обеспечивает путь к электрическому заземлению посредством резистора, имеющего известное сопротивление R2. Микропроцессор 220 выполнен с возможностью измерения напряжения V3 на резисторе R2 и может определять ток, протекающий между первым внешним электродом E1 и вторым внешним электродом E4, по измеренному напряжению V3 и известному сопротивлению R2.In the first half cycle, the second transistor T 4b of the second outer electrode E 4 is conductive and provides a path to electrical ground through a resistor having a known resistance R 2 . Microprocessor 220 is configured to sense the voltage V 3 across resistor R 2 and can determine the current flowing between the first external electrode E 1 and the second external electrode E 4 from the measured voltage V 3 and the known resistance R 2 .

Во втором полупериоде второй транзистор T1b первого внешнего электрода E1 является проводящим и обеспечивает путь к электрическому заземлению посредством резистора, имеющего известное сопротивление R1. Управляющая электроника выполнена с возможностью измерения напряжения V1 на резисторе R1 и может определять ток, протекающий между вторым внешним электродом E4 и первым внешним электродом E1, по измеренному напряжению V1 и известному сопротивлению R1.In the second half cycle, the second transistor T 1b of the first external electrode E 1 is conductive and provides a path to electrical ground through a resistor having a known resistance R 1 . The control electronics are configured to measure the voltage V 1 across the resistor R 1 and can determine the current flowing between the second external electrode E 4 and the first external electrode E 1 from the measured voltage V 1 and the known resistance R 1 .

Во время режима измерения проводимости управляющая электроника дополнительно приспособлена для подачи напряжения на затвор каждого из вторых транзисторов T1b, T2b двух внутренних электродов E2, E3, так что вторые транзисторы T1b, T2b двух внутренних электродов E2, E3 являются проводящими. В режиме измерения проводимости управляющая электроника не подает напряжение на третьи транзисторы любого из внутренних или внешних электродов, так что все третьи транзисторы остаются выключенными.During the conductivity measurement mode, the control electronics are further adapted to apply a voltage to the gate of each of the second transistors T 1b , T 2b of the two internal electrodes E 2 , E 3 , so that the second transistors T 1b , T 2b of the two internal electrodes E 2 , E 3 are conductive. In conductivity mode, the control electronics do not apply voltage to the third transistors of any of the internal or external electrodes, so that all third transistors remain off.

Каждый из вторых транзисторов T2b, T3b внутренних электродов E2, E3 обеспечивает путь ко входу дифференциального усилителя 322, выход которого подается на микропроцессор 320, чтобы предоставлять на микропроцессор 320 измерение напряжения V2 на внутренних электродах E2, E1.Each of the second transistors T 2b , T 3b of the internal electrodes E 2 , E 3 provides a path to the input of a differential amplifier 322, the output of which is provided to the microprocessor 320 to provide the microprocessor 320 with a measurement of the voltage V 2 at the internal electrodes E 2 , E 1 .

Микропроцессор 320 может быть сконфигурирован множеством различных способов для определения показателя концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, между электродами объединенных распылителя и датчика проводимости с использованием измеренных напряжений V1, V2 и V3. В этом варианте осуществления микропроцессор 320 приспособлен для определения тока между внешними электродами E1, E4 с использованием измеренных напряжений V1, V3 и для использования определенного тока и измеренного напряжения V2 на внутренних электродах E2, E3 с целью определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и определения показателя концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль.Microprocessor 320 may be configured in a variety of different ways to determine the nicotine concentration of the liquid aerosol substrate between the electrodes of the combined atomizer and conductivity sensor using the measured voltages V 1 , V 2 , and V 3 . In this embodiment, the microprocessor 320 is adapted to determine the current between the outer electrodes E 1 , E 4 using the measured voltages V 1 , V 3 and to use the determined current and the measured voltage V 2 at the inner electrodes E 2 , E 3 to determine the electrical conductivity of the liquid aerosol-forming substrate and determining the concentration of nicotine in the aerosol-forming liquid substrate.

В режиме нагрева управляющая электроника подает высокочастотное переменное напряжение переключения на затвор каждого из первых транзисторов T1a, T2a, T3a, T4a всех электродов E1, E2, E3, E4, так что все первые транзисторы периодически чередуются между проводящим и выключенным состояниями. Управляющая электроника также подает напряжение на затвор каждого из третьих транзисторов T1c, T2c, T3c, T4c всех электродов E1, E2, E3, E4, так что третьи транзисторы являются проводящими. Третьи электроды T1c, T2c, T3c, T4c обеспечивают путь к электрическому заземлению.In heating mode, the control electronics apply a high-frequency alternating switching voltage to the gate of each of the first transistors T 1a , T 2a , T 3a , T 4a of all electrodes E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , so that all the first transistors periodically alternate between conducting and off states. The control electronics also apply voltage to the gate of each of the third transistors T 1c , T 2c , T 3c , T 4c of all electrodes E 1 , E 2 , E 3 , E 4 so that the third transistors are conductive. The third electrodes T 1c , T 2c , T 3c , T 4c provide a path to electrical ground.

На фиг. 4d изображено соединение объединенных распылителя и датчика 300 проводимости с блоком питания в режиме нагрева, при этом транзисторы T1a, T2a, T3a, T4a, T1c, T2c, T3c, и T4c являются проводящими. Компоновка, показанная на фиг. 4d, может рассматриваться как содержащая третью схему управления, которая работает для подачи тока через каждый из электродов.In fig. 4d shows the connection of the combined atomizer and conductivity sensor 300 to the power supply in heating mode, with transistors T 1a , T 2a , T 3a , T 4a , T 1c , T 2c , T 3c , and T 4c conducting. The arrangement shown in FIG. 4d may be considered to include a third control circuit that operates to drive current through each of the electrodes.

Периодически переключая первые транзисторы между проводящим и выключенным состояниями и поддерживая третьи транзисторы проводящими, управляющая электроника подает импульсный постоянный ток через каждый из электродов. Управляющая электроника выполнена с возможностью управления коэффициентом заполнения импульсов с целью управления температурой, до которой нагреваются электроды. Предпочтительно управляющая электроника выполнена с возможностью управления коэффициентом заполнения в режиме нагрева на основе показателя концентрации никотина, определенного в режиме измерения проводимости.By periodically switching the first transistors between conductive and off states and maintaining the third transistors conductive, the control electronics apply a pulsed direct current through each of the electrodes. The control electronics are configured to control the duty cycle of the pulses in order to control the temperature to which the electrodes are heated. Preferably, the control electronics are configured to control the duty cycle in the heating mode based on the nicotine concentration determined in the conductivity measurement mode.

Будет понятно, что в других вариантах осуществления управляющая электроника устройства, генерирующего аэрозоль, может не быть приспособлена для непосредственной подачи питания на внутренние электроды для нагрева внутренних электродов, а скорее управляющая электроника может быть приспособлена для нагрева внутренних электродов посредством индукции. В этих вариантах осуществления к внешнему электроду прикладывается колебательное напряжение, которое индуцирует ток во внутренних электродах. Для того чтобы внутренние электроды нагревались до достаточной температуры, предпочтительно, чтобы внутренние электроды представляли собой элементы в виде токоприемника, изготовленные из магнитного материала, такого как нержавеющая сталь AISI 4xx. Хотя внешние электроды могут быть изготовлены из магнитного материала, это не является существенным требованием в этих вариантах осуществления.It will be understood that in other embodiments, the control electronics of the aerosol generating device may not be adapted to directly supply power to the internal electrodes to heat the internal electrodes, but rather the control electronics may be adapted to heat the internal electrodes by induction. In these embodiments, an oscillating voltage is applied to the outer electrode, which induces a current in the inner electrodes. To ensure that the internal electrodes are heated to a sufficient temperature, it is preferable that the internal electrodes are susceptor-type elements made of magnetic material such as AISI 4xx stainless steel. Although the outer electrodes can be made of magnetic material, this is not an essential requirement in these embodiments.

На фиг. 7 и 8 показаны схематические изображения другого иллюстративного датчика 400 проводимости. В этом варианте осуществления датчик 400 проводимости не объединен с распылителем. В этом варианте осуществления датчик проводимости выполнен в виде четырехточечного датчика проводимости, который расположен в части для хранения жидкости картриджа устройства, генерирующего аэрозоль.In fig. 7 and 8 show schematic diagrams of another exemplary conductivity sensor 400. In this embodiment, the conductivity sensor 400 is not integrated with the atomizer. In this embodiment, the conductivity sensor is configured as a four-point conductivity sensor, which is located in the liquid storage portion of the cartridge of the aerosol generating device.

Картридж содержит корпус 401, образующий по существу кубоидальную часть для хранения жидкости. Корпус изготовлен из жесткого электроизоляционного материала, такого как PEEK. Датчик 400 проводимости содержит четыре электрода, два внешних электрода 404 и два внутренних электрода 406. Первый из внешних электродов 404 и первый из внутренних электродов 406 расположены на первой внутренней поверхности корпуса 401 картриджа, а второй из внешних электродов 404 и второй из внутренних электродов 406 расположены на второй внутренней поверхности корпуса 401 картриджа, противоположной первой поверхности, так, что первые внешние и внутренние электроды обращены ко вторым внешним и внутренним электродам по разные стороны части для хранения жидкости.The cartridge includes a housing 401 defining a substantially cuboidal liquid storage portion. The housing is made of a rigid electrical insulating material such as PEEK. The conductivity sensor 400 includes four electrodes, two outer electrodes 404 and two inner electrodes 406. The first of the outer electrodes 404 and the first of the inner electrodes 406 are located on the first inner surface of the cartridge body 401, and the second of the outer electrodes 404 and the second of the inner electrodes 406 are located on a second inner surface of the cartridge body 401 opposite the first surface so that the first outer and inner electrodes face the second outer and inner electrodes on opposite sides of the liquid storage portion.

Внешние электроды 404 содержат идентичные кольцевые электроды, образующие полость 407 внешнего электрода. Внутренние электроды 406 содержит идентичные кольцевые электроды. Как показано на фиг. 8, на первой внутренней поверхности корпуса 401 картриджа первый внешний электрод 404 и первый внутренний электрод 406 расположены концентрически, причем первый внутренний электрод 406 расположен в полости 405 внешнего электрода первого внешнего электрода 404. Подобным образом, на второй внутренней поверхности корпуса 401 картриджа первый внешний электрод 404 и первый внутренний электрод 406 расположены концентрически, причем второй внутренний электрод 406 расположен в полости 405 внешнего электрода второго внешнего электрода 404. Внешние диаметры внутренних электродов 406 меньше, чем внутренние диаметры внешних электродов 404, так что между внутренними и внешними электродами 404, 406 предусмотрена полость. Полость между внутренними и внешними электродами 404, 406 электрически изолирует внутренние электроды 406 от внешних электродов 404, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в полости отсутствует.The outer electrodes 404 contain identical annular electrodes defining an outer electrode cavity 407. Inner electrodes 406 contains identical ring electrodes. As shown in FIG. 8, on the first inner surface of the cartridge body 401, the first outer electrode 404 and the first inner electrode 406 are arranged concentrically, with the first inner electrode 406 located in the outer electrode cavity 405 of the first outer electrode 404. Likewise, on the second inner surface of the cartridge body 401, the first outer electrode 404 and the first inner electrode 406 are arranged concentrically, with the second inner electrode 406 located in the outer electrode cavity 405 of the second outer electrode 404. The outer diameters of the inner electrodes 406 are smaller than the inner diameters of the outer electrodes 404, so that a space is provided between the inner and outer electrodes 404, 406. cavity. The cavity between the inner and outer electrodes 404, 406 electrically isolates the inner electrodes 406 from the outer electrodes 404 when no aerosol-forming liquid substrate is present in the cavity.

Как показано на фиг. 7, первые внутренний и внешний электроды на первой внутренней стороне корпуса 401 картриджа выровнены со вторыми внутренним и внешним электродами на второй внутренней стороне корпуса 401 картриджа. По сути, первый и второй внешние электроды 404 по существу разделены шириной части для хранения жидкости, образующей полость 408, и первый и второй внутренние электроды 406 также по существу разделены полостью 408, образованной шириной части для хранения жидкости.As shown in FIG. 7, the first inner and outer electrodes on the first inner side of the cartridge body 401 are aligned with the second inner and outer electrodes on the second inner side of the cartridge body 401. As such, the first and second outer electrodes 404 are substantially separated by the width of the liquid storage portion defining the cavity 408, and the first and second inner electrodes 406 are also substantially separated by the cavity 408 defined by the width of the liquid storage portion.

Когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположен в части для хранения жидкости, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен в полости 408 и контактировать с первым и вторым электродами 404, 406. В этом варианте осуществления жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может свободно перемещаться в части для хранения жидкости. Однако в других вариантах осуществления в части для хранения жидкости может быть предусмотрен материал носителя для удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Такой материал носителя обычно представляет собой пористый электроизоляционный материал, который расположен в полости 408 в контакте с внутренними и внешними электродами 404, 406.When the aerosol-forming liquid substrate is located in the liquid storage portion, the aerosol-forming liquid substrate can be located in the cavity 408 and contact the first and second electrodes 404, 406. In this embodiment, the aerosol-forming liquid substrate can move freely in the liquid storage section. However, in other embodiments, a carrier material may be provided in the liquid storage portion to hold the liquid aerosol-forming substrate. Such carrier material is typically a porous electrically insulating material that is located in the cavity 408 in contact with the inner and outer electrodes 404, 406.

Как показано на фиг. 7, каждый из внешних электродов 404 электрически соединен с управляющей электроникой 410 устройства, генерирующего аэрозоль. Подобным образом каждый из внутренних электродов 406 электрически соединен с управляющей электроникой 410 устройства, генерирующего аэрозоль. Каждый электрод 404, 406 электрически соединен с управляющей электроникой 410 одним электрическим контактом.As shown in FIG. 7, each of the external electrodes 404 is electrically coupled to the control electronics 410 of the aerosol generating device. Likewise, each of the internal electrodes 406 is electrically coupled to the control electronics 410 of the aerosol generating device. Each electrode 404, 406 is electrically connected to the control electronics 410 by one electrical contact.

Управляющая электроника 410 выполнена с возможностью подачи переменного напряжения на внешние электроды 404, которое может запускать переменный ток через жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в полости 408 между первым и вторым внешними электродами 404. Управляющая электроника выполнена с возможностью измерения тока между первым и вторым внешними электродами 404.The control electronics 410 is configured to apply an alternating voltage to the external electrodes 404, which can drive an alternating current through a liquid aerosol-forming substrate located in the cavity 408 between the first and second external electrodes 404. The control electronics are configured to sense a current between the first and second external electrodes 404.

Переменный ток, запускаемый управляющей электроникой 410 между первым и вторым внешними электродами 404, устанавливает переменное напряжение между первым и вторым внутренними электродами 406. Управляющая электроника 410 выполнена с возможностью измерения напряжения на первом и втором внутренних электродах. Управляющая электроника дополнительно выполнена с возможностью использования измерений тока и напряжения с целью определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, расположенного в полости 408. Управляющая электроника 410 может дополнительно определять концентрацию никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, на основе определенной электропроводности.The alternating current driven by the control electronics 410 between the first and second outer electrodes 404 establishes an alternating voltage between the first and second inner electrodes 406. The control electronics 410 is configured to sense a voltage across the first and second inner electrodes. The control electronics are further configured to use current and voltage measurements to determine the electrical conductivity of the liquid aerosol substrate located in cavity 408. The control electronics 410 may further determine the nicotine concentration of the liquid aerosol substrate based on the determined electrical conductivity.

Будет понятно, что в других вариантах осуществления четырехточечный датчик 400 проводимости может быть заменен двухточечным датчиком проводимости, имеющим первый электрод на первой стороне части для хранения жидкости и второй электрод на второй стороне части для хранения жидкости.It will be understood that in other embodiments, the four-point conductivity sensor 400 may be replaced by a two-point conductivity sensor having a first electrode on a first side of the liquid storage portion and a second electrode on a second side of the liquid storage portion.

В этом варианте осуществления датчик 400 проводимости расположен в части для хранения жидкости картриджа; однако будет понятно, что в других вариантах осуществления датчик 400 проводимости может быть расположен в части для хранения жидкости устройства, генерирующего аэрозоль, или в канале между частью для хранения жидкости и распылителем.In this embodiment, the conductivity sensor 400 is located in the liquid storage portion of the cartridge; however, it will be understood that in other embodiments, the conductivity sensor 400 may be located in the liquid storage portion of the aerosol generating device or in a channel between the liquid storage portion and the nebulizer.

На фиг. 9 и 10 показаны схематические изображения другого иллюстративного датчика 500 проводимости. В этом варианте осуществления датчик 500 проводимости не объединен с распылителем. В этом варианте осуществления датчик 500 проводимости представляет собой индуктивный датчик проводимости, который расположен в части для хранения жидкости картриджа устройства, генерирующего аэрозоль.In fig. 9 and 10 show schematic diagrams of another exemplary conductivity sensor 500. In this embodiment, the conductivity sensor 500 is not integrated with the atomizer. In this embodiment, the conductivity sensor 500 is an inductive conductivity sensor that is located in the liquid storage portion of the cartridge of the aerosol generating device.

Датчик 500 проводимости содержит два электрода 504, 506 в виде тороидальных катушек. Первый из катушечных электродов представляет собой обмотку 504 возбуждения, намотанную вокруг первого кольца 505 из ферромагнитного материала. Второй из катушечных электродов представляет собой приемную обмотку 506, намотанную вокруг второго кольца 507 ферромагнитного материала. Приемная обмотка 506 и кольцо 507 по существу идентичны обмотке 504 возбуждения и кольцу 505, в частности имеют одинаковое количество витков и намотаны в одном направлении.The conductivity sensor 500 contains two electrodes 504, 506 in the form of toroidal coils. The first of the coil electrodes is a field winding 504 wound around a first ring 505 of ferromagnetic material. The second of the coil electrodes is a receiving winding 506 wound around a second ring 507 of ferromagnetic material. Receiver winding 506 and ring 507 are substantially identical to field winding 504 and ring 505, including having the same number of turns and being wound in the same direction.

Каждая из обмотки 504 возбуждения и приемной обмотки 506 имеет внутреннюю полость, через которую может протекать субстрат, образующий аэрозоль. Приемная обмотка 506 выровнена с обмоткой 504 возбуждения на оси и разнесена с обмоткой 504 возбуждения по оси так, что внутренняя полость приемной обмотки и внутренняя полость обмотки возбуждения выровнены так, чтобы по существу образовывать непрерывную цилиндрическую внутреннюю полость, через которую может протекать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Обмотка 504 возбуждения расположена и сконфигурирована так, чтобы индуцировать ток в приемной обмотке 506, когда на обмотку 504 возбуждения подается переменное напряжение.Each of the field winding 504 and the receiving winding 506 has an internal cavity through which the aerosol-forming substrate can flow. Receiver winding 506 is aligned with axial field winding 504 and spaced axially with field winding 504 such that the internal cavity of the receiving winding and the internal cavity of the field winding are aligned to substantially form a continuous cylindrical internal cavity through which a liquid substrate can flow to form aerosol. The field winding 504 is located and configured to induce a current in the receiving winding 506 when an alternating voltage is applied to the field winding 504.

Каждый конец обмотки 504 возбуждения и приемной обмотки 506 электрически соединен с управляющей электроникой 510 устройства, генерирующего аэрозоль.Each end of the drive winding 504 and the receive winding 506 is electrically coupled to the control electronics 510 of the aerosol generating device.

Обмотка 504 возбуждения и ферромагнитное кольцо 505, а также приемная обмотка 506 и ферромагнитное кольцо 507 встроены в кольцевом цилиндрическом корпусе 512 из электроизоляционного материала, такого как пластмассовый материал, который по существу непроницаем для жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Соответственно, корпус 512 имеет вид цилиндрической трубки, имеющей внутреннюю полость 514, которая проходит через корпус 512 и открыта на обоих концах. Корпус 512 предоставлен для защиты катушечных электродов от жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Корпус 512 выполнен с возможностью размещения в части для хранения жидкости картриджа так, чтобы жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в части для хранения жидкости имел возможность протекать через внутренний проход 514 и вокруг внешних поверхностей корпуса 501.The field winding 504 and ferromagnetic ring 505 and the receiving winding 506 and ferromagnetic ring 507 are embedded in an annular cylindrical housing 512 of an electrically insulating material, such as a plastic material, that is substantially impervious to the aerosol-forming liquid substrate. Accordingly, the housing 512 is in the form of a cylindrical tube having an internal cavity 514 that extends through the housing 512 and is open at both ends. The housing 512 is provided to protect the coil electrodes from the aerosol-forming liquid substrate. The housing 512 is configured to accommodate the liquid storage portion of the cartridge so that the aerosol-forming liquid substrate in the liquid storage portion is allowed to flow through the internal passage 514 and around the outer surfaces of the housing 501.

При использовании управляющая электроника 510 приспособлена подавать питание на обмотку 504 возбуждения в виде переменного напряжения. Переменное напряжение в обмотке 504 возбуждения создает магнитное поле, которое индуцирует ток в жидком субстрате, образующем аэрозоль, расположенном во внутренней полости 514. Ток во внутренней полости 514 показан стрелкой 516 на фиг. 7. Индуцированный ток 516 в жидком субстрате, образующем аэрозоль, также генерирует магнитное поле, которое индуцирует ток в приемной обмотке 506. Электропроводность жидкого субстрата, образующего аэрозоль, влияет на величину тока 516, индуцированного в жидком субстрате, образующем аэрозоль, которая в свою очередь влияет на величину тока, индуцированного в приемной обмотке 506. Управляющая электроника 510 выполнена с возможностью измерения одного или обоих из напряжения и тока, индуцированного в приемной обмотке, и дополнительно выполнена с возможностью определения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на основе одного или более из измеренных индуцированного тока и напряжения в приемной обмотке. Управляющая электроника может дополнительно определять концентрацию никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, на основе определенной электропроводности.In use, the control electronics 510 is adapted to supply power to the field winding 504 in the form of an alternating voltage. The alternating voltage in the drive winding 504 creates a magnetic field that induces a current in the aerosol-forming liquid substrate located in the internal cavity 514. The current in the internal cavity 514 is indicated by arrow 516 in FIG. 7. The induced current 516 in the aerosol-forming liquid substrate also generates a magnetic field, which induces a current in the receiving winding 506. The electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate affects the amount of current 516 induced in the aerosol-forming liquid substrate, which in turn influences the amount of current induced in the receiving winding 506. The control electronics 510 is configured to measure one or both of the voltage and current induced in the receiving winding, and is further configured to determine the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate based on one or more of measured induced current and voltage in the receiving winding. The control electronics can further determine the nicotine concentration in the aerosol-forming liquid substrate based on the determined electrical conductivity.

Claims (40)

1. Система для генерирования аэрозоля, содержащая:1. A system for generating an aerosol, containing: часть для хранения жидкости, предназначенную для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль;a liquid storage portion for holding a liquid substrate forming an aerosol; распылитель, находящийся в сообщении по текучей среде с частью для хранения жидкости;a sprayer in fluid communication with the liquid storage portion; датчик проводимости, расположенный с возможностью измерения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости, причем датчик проводимости содержит по меньшей мере два электрода;a conductivity sensor arranged to measure the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion, the conductivity sensor comprising at least two electrodes; блок питания; иpower unit; And управляющую электронику, выполненную с возможностью:control electronics configured to: управления подачей питания из блока питания на распылитель для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости;controlling the supply of power from the power supply to the atomizer for spraying a liquid substrate forming an aerosol from the liquid storage portion; управления подачей питания из блока питания на электроды датчика проводимости, при этом подача питания на датчик проводимости производится в виде переменного напряжения;controlling the supply of power from the power supply to the electrodes of the conductivity sensor, while power is supplied to the conductivity sensor in the form of alternating voltage; приема одного или более измерений, указывающих проводимость жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с датчика проводимости; иreceiving one or more measurements indicating the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the conductivity sensor; And определения концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, на основе одного или более измерений с датчика проводимости.determining the concentration of nicotine in the aerosol-forming liquid substrate based on one or more measurements from the conductivity sensor. 2. Система для генерирования аэрозоля по п. 1, отличающаяся тем, что управляющая электроника дополнительно выполнена с возможностью управления подачей питания из блока питания на распылитель для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на основе определенной концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль.2. The aerosol generating system according to claim 1, wherein the control electronics are further configured to control the supply of power from the power supply to the atomizer for atomizing the liquid aerosol-forming substrate based on a certain concentration of nicotine in the liquid aerosol-forming substrate. 3. Система для генерирования аэрозоля по п. 2, отличающаяся тем, что управляющая электроника выполнена с возможностью управления подачей питания из блока питания на распылитель для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на основе определенной концентрации никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, путем сравнения определенной концентрации никотина с предопределенным пороговым значением, подачи первой мощности на распылитель, когда определенная концентрация никотина равна предопределенному пороговому значению или ниже его, и подачи на распылитель второй мощности, меньшей, чем первая мощность, когда определенная концентрация никотина превышает предопределенное пороговое значение.3. The aerosol generating system according to claim 2, wherein the control electronics are configured to control the supply of power from the power supply to the atomizer for atomizing the aerosol-forming liquid substrate based on a certain concentration of nicotine in the aerosol-forming liquid substrate by comparison a certain concentration of nicotine with a predetermined threshold value, applying a first power to the atomizer when the determined nicotine concentration is equal to or lower than the predetermined threshold value, and applying a second power to the atomizer that is less than the first power when the determined nicotine concentration is greater than the predetermined threshold value. 4. Система для генерирования аэрозоля по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит нагреватель, расположенный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости, и при этом управляющая электроника выполнена с возможностью подачи питания из блока питания на нагреватель для нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости до предопределенной температуры.4. System for generating an aerosol according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that it further comprises a heater arranged to heat the aerosol-forming substrate from the liquid storage portion, and wherein the control electronics is configured to supply power from the power supply to the heater for heating the liquid aerosol-forming substrate, from the liquid storage part to a predetermined temperature. 5. Система для генерирования аэрозоля по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчик температуры, расположенный с возможностью измерения температуры жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости; и5. System for generating an aerosol according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that it further comprises a temperature sensor positioned to measure the temperature of the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion; And управляющая электроника дополнительно выполнена с возможностью:The control electronics are additionally designed to: приема одного или более измерений температуры жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на датчике проводимости с датчика температуры; иreceiving one or more temperature measurements of the aerosol-forming liquid substrate at the conductivity sensor from the temperature sensor; And регулирования определения концентрации никотина на основе одного или более измерений температуры.adjusting the determination of nicotine concentration based on one or more temperature measurements. 6. Система для генерирования аэрозоля по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что каждый электрод датчика проводимости расположен с возможностью вхождения в контакт с жидким субстратом, образующим аэрозоль, из части для хранения жидкости.6. System for generating an aerosol according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that each electrode of the conductivity sensor is arranged to come into contact with an aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion. 7. Система для генерирования аэрозоля по п. 6, отличающаяся тем, что датчик проводимости содержит два электрода, и при этом указанные два электрода разнесены друг от друга для образования полости, в которой расположен жидкий субстрат, образующий аэрозоль, из части для хранения жидкости.7. The aerosol generating system according to claim 6, wherein the conductivity sensor comprises two electrodes, and wherein said two electrodes are spaced apart to form a cavity in which an aerosol-generating liquid substrate is located from the liquid storage portion. 8. Система для генерирования аэрозоля по п. 7, отличающаяся тем, что распылитель представляет собой термический распылитель, содержащий множество нагревательных элементов, и при этом каждый из электродов датчика проводимости образован из нагревательного элемента распылителя. 8. The aerosol generating system according to claim 7, wherein the atomizer is a thermal atomizer comprising a plurality of heating elements, and wherein each of the conductivity sensor electrodes is formed from a heating element of the atomizer. 9. Система для генерирования аэрозоля по п. 8, отличающаяся тем, что управляющая электроника дополнительно выполнена с возможностью:9. System for generating an aerosol according to claim 8, characterized in that the control electronics are additionally configured to: подачи первой мощности на электроды датчика проводимости для измерения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль; иapplying first power to electrodes of the conductivity sensor to measure the electrical conductivity of the liquid substrate forming the aerosol; And подачи второй мощности на множество нагревательных элементов распылителя для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем вторая мощность больше, чем первая мощность.supplying a second power to a plurality of heating elements of the atomizer to atomize the liquid substrate to form an aerosol, the second power being greater than the first power. 10. Система для генерирования аэрозоля по п. 6, отличающаяся тем, что:10. System for generating an aerosol according to claim 6, characterized in that: датчик проводимости содержит два внутренних электрода и два внешних электрода;the conductivity sensor contains two internal electrodes and two external electrodes; два внешних электрода разнесены друг от друга для образования внешней полости, в которой расположен жидкий субстрат, образующий аэрозоль, из части для хранения жидкости;two outer electrodes are spaced apart from each other to form an outer cavity in which an aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion is disposed; два внутренних электрода расположены во внешней полости между двумя внешними электродами и разнесены друг от друга для образования внутренней полости, в которой расположен жидкий субстрат, образующий аэрозоль, из части для хранения жидкости; иtwo inner electrodes are located in an outer cavity between the two outer electrodes and spaced apart from each other to form an inner cavity in which an aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion is located; And управляющая электроника дополнительно выполнена с возможностью:The control electronics are additionally designed to: подачи питания из блока питания на внешние электроды, при этом подача питания на внешние электроды производится в виде переменного напряжения; иsupplying power from the power supply to the external electrodes, while power is supplied to the external electrodes in the form of alternating voltage; And приема одного или более измерений, указывающих проводимость жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с внутренних электродов.receiving one or more measurements indicating the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the internal electrodes. 11. Система для генерирования аэрозоля по п. 10, отличающаяся тем, что распылитель представляет собой термический распылитель, содержащий множество нагревательных элементов, и при этом каждый из электродов датчика проводимости образован из нагревательного элемента распылителя.11. The aerosol generating system of claim 10, wherein the atomizer is a thermal atomizer comprising a plurality of heating elements, and wherein each of the conductivity sensor electrodes is formed from a heating element of the atomizer. 12. Система для генерирования аэрозоля по п. 11, отличающаяся тем, что управляющая электроника дополнительно выполнена с возможностью:12. System for generating an aerosol according to claim 11, characterized in that the control electronics are additionally configured to: подачи первой мощности на внешние электроды датчика проводимости для измерения проводимости жидкого субстрата, образующего аэрозоль; иapplying first power to external electrodes of the conductivity sensor to measure the conductivity of the liquid substrate forming the aerosol; And подачи второй мощности на множество нагревательных элементов распылителя для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем вторая мощность больше, чем первая мощность.supplying a second power to a plurality of heating elements of the atomizer to atomize the liquid substrate to form an aerosol, the second power being greater than the first power. 13. Система для генерирования аэрозоля по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что датчик проводимости содержит два электрода, первый электрод и второй электрод, причем каждый электрод образует катушку, при этом управляющая электроника выполнена с возможностью подачи переменного напряжения на первый электрод и управляющая электроника выполнена с возможностью приема одного или более измерений, указывающих проводимость жидкого субстрата, образующего аэрозоль, со второго электрода, и при этом первый электрод расположен так, чтобы индуцировать ток во втором электроде, когда на первый электрод подается переменное напряжение.13. System for generating an aerosol according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the conductivity sensor includes two electrodes, a first electrode and a second electrode, wherein each electrode forms a coil, wherein the control electronics are configured to apply an alternating voltage to the first electrode and the control electronics are configured to receive one or more measurements indicating the conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the second electrode, and wherein the first electrode is positioned to induce a current in the second electrode when an alternating voltage is applied to the first electrode. 14. Система для генерирования аэрозоля по п. 13, отличающаяся тем, что первый электрод и второй электрод расположены в части для хранения жидкости.14. The aerosol generating system according to claim 13, characterized in that the first electrode and the second electrode are located in the liquid storage portion. 15. Картридж для системы для генерирования аэрозоля, причем картридж содержит: 15. A cartridge for a system for generating an aerosol, the cartridge containing: часть для хранения жидкости, предназначенную для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль;a liquid storage portion for holding a liquid substrate forming an aerosol; распылитель, находящийся в сообщении по текучей среде с частью для хранения жидкости; иa sprayer in fluid communication with the liquid storage portion; And датчик проводимости, расположенный с возможностью измерения электропроводности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости, причем датчик проводимости содержит два электрода, первый электрод и второй электрод, расположенные в части для хранения жидкости, при этом каждый электрод образует катушку, причем первый электрод расположен так, чтобы индуцировать ток во втором электроде, когда на первый электрод подается переменное напряжение.a conductivity sensor disposed to measure the electrical conductivity of the aerosol-forming liquid substrate from the liquid storage portion, wherein the conductivity sensor comprises two electrodes, a first electrode and a second electrode, disposed in the liquid storage portion, each electrode defining a coil, wherein the first electrode arranged to induce a current in the second electrode when an alternating voltage is applied to the first electrode.
RU2022101431A 2019-06-25 2020-06-24 Device and system for generating aerosol with conductivity sensor RU2819620C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19182378.0 2019-06-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022101431A RU2022101431A (en) 2023-07-25
RU2819620C2 true RU2819620C2 (en) 2024-05-22

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010003480A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Philip Morris Products S.A. A flow sensor system
CN103330274A (en) * 2013-06-18 2013-10-02 甘肃烟草工业有限责任公司 Method for identifying liquid materials
US20160157523A1 (en) * 2013-07-30 2016-06-09 Smart Chip Microelectronic Co. Limited Electronic smoking apparatus and flavoured vapour generating apparatus
RU2618436C2 (en) * 2011-12-30 2017-05-03 Филип Моррис Продактс С.А. Generation system of aerosol consumption control and feedback
US20180146708A1 (en) * 2015-06-12 2018-05-31 Philip Morris Products S.A. Sensing in aerosol generating articles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010003480A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Philip Morris Products S.A. A flow sensor system
RU2618436C2 (en) * 2011-12-30 2017-05-03 Филип Моррис Продактс С.А. Generation system of aerosol consumption control and feedback
CN103330274A (en) * 2013-06-18 2013-10-02 甘肃烟草工业有限责任公司 Method for identifying liquid materials
US20160157523A1 (en) * 2013-07-30 2016-06-09 Smart Chip Microelectronic Co. Limited Electronic smoking apparatus and flavoured vapour generating apparatus
US20180146708A1 (en) * 2015-06-12 2018-05-31 Philip Morris Products S.A. Sensing in aerosol generating articles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7654575B2 (en) Aerosol generating device and system with a conductivity sensor
CN108471811B (en) Aerosol generation system with electrodes
KR102729434B1 (en) Aerosol generating system having liquid aerosol forming substrate identification
US11864596B2 (en) Methods for detecting heater conditions in an aerosol-generating system
US12396483B2 (en) Aerosol-generating device with sensorial media cartridge
KR102500898B1 (en) Aerosol generating device with piercing assembly
CN108463128B (en) Aerosol generation system with puff detector
US12471635B2 (en) Aerosol-generating system with leakage prevention
KR20190015224A (en) Aerosol generator with multiple heaters
RU2819620C2 (en) Device and system for generating aerosol with conductivity sensor
WO2024033104A1 (en) A method of controlling overheating in an aerosol-generating system