RU2823739C1 - Aerosol-generating electric device containing air flow detector in device - Google Patents
Aerosol-generating electric device containing air flow detector in device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2823739C1 RU2823739C1 RU2022123595A RU2022123595A RU2823739C1 RU 2823739 C1 RU2823739 C1 RU 2823739C1 RU 2022123595 A RU2022123595 A RU 2022123595A RU 2022123595 A RU2022123595 A RU 2022123595A RU 2823739 C1 RU2823739 C1 RU 2823739C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol
- sound
- generating
- air
- air flow
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 169
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 85
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 35
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 20
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 185
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 31
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 25
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 19
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 18
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 15
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 6
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 5
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 5
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 description 4
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- GKTOAHZEMRRUKF-HVDRVSQOSA-N (2s)-2-aminopentanedioic acid;3-(1-methylpyrrolidin-2-yl)pyridine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O.CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 GKTOAHZEMRRUKF-HVDRVSQOSA-N 0.000 description 2
- FFYVQVZXWDGRAY-UHFFFAOYSA-N 3-(1-methylpyrrolidin-2-yl)pyridine;hydrate Chemical compound O.CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 FFYVQVZXWDGRAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 229940009098 aspartate Drugs 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 229940069688 nicotine bitartrate Drugs 0.000 description 2
- LDMPZNTVIGIREC-ZGPNLCEMSA-N nicotine bitartrate Chemical compound O.O.OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O.OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O.CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 LDMPZNTVIGIREC-ZGPNLCEMSA-N 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- SKZDZXPBBYUFBY-WLHGVMLRSA-N (e)-but-2-enedioic acid;3-(1-methylpyrrolidin-2-yl)pyridine Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O.CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SKZDZXPBBYUFBY-WLHGVMLRSA-N 0.000 description 1
- AIBWPBUAKCMKNS-PPHPATTJSA-N 2-hydroxybenzoic acid;3-[(2s)-1-methylpyrrolidin-2-yl]pyridine Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O.CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 AIBWPBUAKCMKNS-PPHPATTJSA-N 0.000 description 1
- VWTHFJXLFGINSW-PPHPATTJSA-N 2-hydroxypropanoic acid;3-[(2s)-1-methylpyrrolidin-2-yl]pyridine Chemical compound CC(O)C(O)=O.CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 VWTHFJXLFGINSW-PPHPATTJSA-N 0.000 description 1
- MMOPGICOOYBFJU-UHFFFAOYSA-N 3-(1-methylpyrrolidin-2-yl)pyridine;2-oxopropanoic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O.CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 MMOPGICOOYBFJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HDJBTCAJIMNXEW-PPHPATTJSA-N 3-[(2s)-1-methylpyrrolidin-2-yl]pyridine;hydrochloride Chemical compound Cl.CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 HDJBTCAJIMNXEW-PPHPATTJSA-N 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004067 bulking agent Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к электрическому устройству, генерирующему аэрозоль, для генерирования аэрозоля, в частности для генерирования аэрозоля путем высвобождения вещества субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха, при этом устройство содержит средство обнаружения потока воздуха в устройстве. Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей такое устройство, и к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему субстрат, образующий аэрозоль.The present invention relates to an electrical aerosol generating device for generating an aerosol, in particular for generating an aerosol by releasing a substance of an aerosol-forming substrate into an air flow, wherein the device comprises a means for detecting an air flow in the device. The present invention further relates to an aerosol generating system comprising such a device and to an aerosol generating article comprising an aerosol-forming substrate.
Электрические устройства, генерирующие аэрозоль, используемые для генерирования вдыхаемых аэрозолей путем высвобождения вещества субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха, общеизвестны из предшествующего уровня техники. Например, такие устройства могут содержать электрический нагреватель для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, способного при нагревании высвобождать летучие соединения, образующие вдыхаемый аэрозоль. В качестве другого примера такие устройства могут содержать распылитель для распыления частиц или капель субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха так, чтобы образовывать вдыхаемый аэрозоль.Electrically powered aerosol generating devices used to generate inhalable aerosols by releasing an aerosol-forming substrate substance into an air stream are well known in the art. For example, such devices may comprise an electrical heater for heating an aerosol-forming substrate capable of releasing volatile compounds that form an inhalable aerosol when heated. As another example, such devices may comprise a nebulizer for spraying particles or droplets of an aerosol-forming substrate into an air stream so as to form an inhalable aerosol.
Для того, чтобы восприятие пользователя было как можно более однородным, высвобождение вещества из субстрата, образующего аэрозоль, необходимо поддерживать на определенном уровне, когда пользователь делает затяжку. Однако высвобождение вещества может варьироваться во время потребления, в частности, из-за потока воздуха, втягиваемого через систему во время затяжки пользователя. По этой причине надлежащее обнаружение затяжки является важным для точного управления высвобождением вещества. Обнаружение затяжки может быть реализовано, например, путем измерения падения давления в потоке воздуха, проходящем сквозь устройство, когда пользователь делает затяжку. С этой целью много устройств содержат датчик давления в непосредственном сообщении по текучей среде с путем для воздуха, проходящим сквозь устройство, для непосредственного обнаружения потока воздуха, указывающего на то, что пользователь делает затяжку. Однако при таком расположении датчик непосредственно подвержен воздействию условий внутри пути для воздуха, например, воздействию тепла и влаги, вызванных образованием аэрозоля. Это может негативно влиять на надлежащее обнаружение потока воздуха и может привести к неточному или даже неработающему обнаружению затяжки.In order for the user experience to be as uniform as possible, the release of the substance from the aerosol-forming substrate must be maintained at a certain level when the user inhales. However, the release of the substance may vary during consumption, in particular due to the air flow drawn through the system during the user's inhale. For this reason, proper puff detection is important for precise control of the release of the substance. Puff detection can be implemented, for example, by measuring the pressure drop in the air flow passing through the device when the user inhales. For this purpose, many devices include a pressure sensor in direct fluid communication with the air path passing through the device to directly detect the air flow indicating that the user is inhaling. However, with such an arrangement, the sensor is directly exposed to the conditions inside the air path, such as the heat and moisture caused by the formation of the aerosol. This can negatively affect proper air flow detection and can lead to inaccurate or even inoperative puff detection.
Следовательно, было бы желательно предоставить электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее средство обнаружения затяжки, использующее преимущества решения известного уровня техники, одновременно устраняя их недостатки. В частности, было бы желательно иметь электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее усовершенствованное средство обнаружения потока воздуха, проходящего сквозь устройство, который указывает на затяжку пользователя.It would therefore be desirable to provide an electrical aerosol generating device comprising a puff detection means that utilizes the advantages of the prior art while eliminating the disadvantages thereof. In particular, it would be desirable to have an electrical aerosol generating device comprising an improved means for detecting an air flow passing through the device that indicates a puff by the user.
Согласно настоящему изобретению предоставлено электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля, в частности электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля путем высвобождения вещества субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха. Устройство содержит путь для воздуха, проходящий сквозь устройство и выполненный с возможностью поддержания потока воздуха в устройстве. Устройство дополнительно содержит элемент, генерирующий звук, расположенный в сообщении по текучей среде с путем для воздуха и выполненный с возможностью генерирования звука, вызванного прохождением потока воздуха через элемент, генерирующий звук, при использовании устройства, когда пользователь делает затяжку. Кроме этого, устройство содержит детектор затяжки, содержащий датчик вибрации. Датчик вибрации отделен по текучей среде, по меньшей мере внутри устройства, от пути для воздуха и выполнен с возможностью обнаружения звука, распространяющегося от элемента, генерирующего звук, к датчику вибрации. Соответственно обнаружение звука, распространяющегося от элемента, генерирующего звук, к датчику вибрации, может позволить обнаруживать поток воздуха, проходящий сквозь устройство, который указывает на затяжку пользователя.According to the present invention, an electrical aerosol generating device is provided for generating an aerosol, in particular an electrical aerosol generating device for generating an aerosol by releasing an aerosol-forming substrate substance into an air flow. The device comprises an air path passing through the device and configured to maintain an air flow in the device. The device further comprises a sound generating element located in fluid communication with the air path and configured to generate a sound caused by the air flow passing through the sound generating element when using the device, when the user takes a puff. In addition, the device comprises a puff detector comprising a vibration sensor. The vibration sensor is separated by a fluid medium, at least inside the device, from the air path and is configured to detect a sound propagating from the sound generating element to the vibration sensor. Accordingly, detecting the sound propagating from the sound generating element to the vibration sensor can make it possible to detect an air flow passing through the device that indicates a puff by the user.
Согласно настоящему изобретению было признано, что поток воздуха, в частности изменения потока воздуха, указывающие на то, что пользователь делает затяжку, можно надежно обнаруживать, используя поток воздуха для генерирования вибраций воздуха (звука) или вибраций по меньшей мере части устройства, которые распространяются и таким образом могут быть обнаружены датчиком вибрации. Благодаря возможности удаленного обнаружения распространяющихся вибраций, датчик вибрации может быть расположен отдельно по текучей среде от пути для воздуха в устройстве. Преимущественно отдельное по текучей среде расположение датчика вибрации делает поток воздуха и обнаружение затяжки менее подверженным погрешностям и, таким образом, более надежным. Кроме этого, было признано, что использование элемента, генерирующего звук, может выполнять роль усилителя потока воздуха, проходящего через путь для воздуха, путем генерирования вибраций, передаваемых к удаленному датчику вибрации.According to the present invention, it has been recognized that the air flow, in particular changes in the air flow indicating that the user is taking a puff, can be reliably detected by using the air flow to generate air vibrations (sound) or vibrations of at least a part of the device that are propagated and can thus be detected by the vibration sensor. Due to the possibility of remotely detecting the propagated vibrations, the vibration sensor can be located separately in the fluid medium from the air path in the device. Advantageously, the separate fluid location of the vibration sensor makes the air flow and the detection of the puff less subject to errors and, thus, more reliable. In addition, it has been recognized that the use of a sound generating element can act as an amplifier of the air flow passing through the air path by generating vibrations transmitted to the remote vibration sensor.
В контексте настоящего документа термин «звук» или «распространяющиеся вибрации» в основном относится к механической акустической волне, распространяющейся через газообразную, жидкую или твердую среду, в частности воздух или структурные компоненты (твердое вещество) устройства, генерирующего аэрозоль. Термин «акустическая волна» относится к типу распространения энергии путем адиабатического сжатия и уменьшения сжатия среды (воздуха или твердого вещества устройства соответственно).In the context of this document, the term "sound" or "propagating vibrations" generally refers to a mechanical acoustic wave propagating through a gaseous, liquid or solid medium, in particular air or structural components (solid matter) of an aerosol generating device. The term "acoustic wave" refers to the type of energy propagation by adiabatic compression and compression reduction of the medium (air or solid matter of the device, respectively).
Термины «акустические волны» или «звук» могут относиться к акустическим волнам или звуку, которые может воспринимать/слышать человек с помощью своего звукового восприятия, в частности с помощью слуха. Частоты, которые могут быть слышны людям, обычно находятся в диапазоне от 20 Герц (Гц) до 20000 Герц (Гц). Подобным образом термины «акустические волны» или «звук» могут относиться к акустическим волнам или звуку в частотном диапазоне вне частотного спектра, который может слышать человек, в частности в частотном диапазоне свыше 20000 Герц (Гц) или в частотном диапазоне ниже 20 Герц (Гц). Соответственно, термины «акустические волны» или «звук» могут относиться к ультразвуковым волнам или звуку или к инфразвуковым волнам или звуку.The terms "acoustic waves" or "sound" may refer to acoustic waves or sound that can be perceived/heard by humans using their auditory perception, in particular hearing. Frequencies that can be heard by humans typically range from 20 Hertz (Hz) to 20,000 Hertz (Hz). Similarly, the terms "acoustic waves" or "sound" may refer to acoustic waves or sound in a frequency range outside the frequency spectrum that humans can hear, in particular in the frequency range above 20,000 Hertz (Hz) or in the frequency range below 20 Hertz (Hz). Accordingly, the terms "acoustic waves" or "sound" may refer to ultrasonic waves or sound or infrasonic waves or sound.
В общем, элемент, генерирующий звук, может представлять собой любой механический элемент, подходящий для генерирования звука потоком воздуха, проходящим через вибрирующий элемент, генерирующий звук. В связи с этим, элемент, генерирующий звук, также может называться «приводимый потоком воздуха элемент, генерирующий звук».In general, the sound generating element may be any mechanical element suitable for generating sound by an air flow passing through a vibrating sound generating element. In this regard, the sound generating element may also be called an "air flow driven sound generating element".
Для генерирования звука элемент, генерирующий звук, может содержать вытесняющую конструкцию, генерирующую звук, выполненную с возможностью частичного вытеснения потока воздуха при его прохождении через вытесняющую конструкцию, генерирующую звук. Как и в духовых инструментах, использующих вытеснение воздуха, таких как трубы, свистки и флейты, поток воздуха, проходящий через вытесняющую конструкцию, генерирующую звук, разделяется и модифицируется вытесняющей конструкцией таким образом, чтобы создавать вибрации в потоке воздуха, то есть адиабатические сжатия и уменьшения сжатия потока воздуха. Обычно вытесняющая конструкция, генерирующая звук, может содержать одну или более кромок, в частности острых кромок, с которыми сталкивается поток воздуха во время прохождения через вытесняющую конструкцию, генерирующую звук.In order to generate a sound, the sound-generating element may comprise a sound-generating displacing structure, which is designed to partially displace an air flow as it passes through the sound-generating displacing structure. As in wind instruments using air displacement, such as trumpets, whistles and flutes, the air flow passing through the sound-generating displacing structure is divided and modified by the displacing structure in such a way as to create vibrations in the air flow, i.e. adiabatic compressions and reductions of the air flow compression. Typically, the sound-generating displacing structure may comprise one or more edges, in particular sharp edges, which the air flow encounters as it passes through the sound-generating displacing structure.
Предпочтительно вытесняющая конструкция, генерирующая звук, содержит по меньшей мере одно из перечисленного: одну или более канавок или одно или более ребер, одну или более выемок или один или более выступов. Когда воздух проходит вдоль одной или более канавок, выемок, выступов или ребер соответственно, ламинарный поток воздуха, соприкасающийся с одной или более канавками, выемками, выступами или ребрами, преобразуется в турбулентный поток воздуха из-за столкновений с одной или более канавками или ребрами соответственно. Соответственно, часть кинетической энергии потока воздуха, то есть динамического давления, преобразуется в статическое давление. Если вытесняющая конструкция, генерирующая звук, содержит несколько канавок или ребер соответственно, частичное вытеснение потока воздуха создает несколько чередующихся областей высокого и низкого давления в потоке воздуха, которые создают вибрации в потоке воздуха, то есть звук.Preferably, the sound-generating displacing structure comprises at least one of the following: one or more grooves or one or more ribs, one or more recesses or one or more projections. When air passes along one or more grooves, recesses, projections or ribs, respectively, the laminar air flow contacting the one or more grooves, recesses, projections or ribs is transformed into a turbulent air flow due to collisions with one or more grooves or ribs, respectively. Accordingly, part of the kinetic energy of the air flow, i.e. the dynamic pressure, is transformed into static pressure. If the sound-generating displacing structure comprises several grooves or ribs, respectively, the partial displacement of the air flow creates several alternating high and low pressure regions in the air flow, which create vibrations in the air flow, i.e. the sound.
В общем, частота и амплитуда звука зависят от формы, высоты или глубины и периодичности канавок, выемок, выступов или ребер соответственно. Кроме этого, частота и амплитуда звука зависят от скорости потока воздуха, проходящего вдоль вибрирующей вытесняющей конструкции, генерирующей звук. Соответственно, форма, высота или глубина канавок, выемок, выступов или ребер и, в случае нескольких канавок, выемок, выступов или ребер, периодичность канавок, выемок, выступов или ребер могут быть спроектированы таким образом, чтобы выборочно генерировать вибрации, имеющие определенную частоту (частотный спектр) и амплитуду.In general, the frequency and amplitude of the sound depend on the shape, height or depth and periodicity of the grooves, recesses, projections or ribs, respectively. In addition, the frequency and amplitude of the sound depend on the speed of the air flow passing along the vibrating displacement structure generating the sound. Accordingly, the shape, height or depth of the grooves, recesses, projections or ribs and, in the case of several grooves, recesses, projections or ribs, the periodicity of the grooves, recesses, projections or ribs can be designed in such a way as to selectively generate vibrations having a certain frequency (frequency spectrum) and amplitude.
Одна или более канавок, или одно или более ребер, или одна или более канавок и одно или более ребер могут иметь любую форму, подходящую для частичного вытеснения потока воздуха. Предпочтительно одна или более канавок, или одно или более ребер, или одна или более канавок и одно или более ребер могут иметь одну из следующих форм: треугольную форму, изогнутую, в частности синусоидную, форму или прямоугольную форму. В контексте настоящего документа, форма одной или более канавок или ребер соответственно относится к форме сечения одной или более канавок или ребер при рассмотрении в сечении, перпендикулярном протяженности в длину одной или более канавок или ребер соответственно.The one or more grooves, or one or more ribs, or one or more grooves and one or more ribs may have any shape suitable for partially displacing the air flow. Preferably, the one or more grooves, or one or more ribs, or one or more grooves and one or more ribs may have one of the following shapes: a triangular shape, a curved shape, in particular a sinusoidal shape, or a rectangular shape. In the context of the present document, the shape of one or more grooves or ribs, respectively, refers to the shape of the section of the one or more grooves or ribs when viewed in a section perpendicular to the longitudinal extension of the one or more grooves or ribs, respectively.
В общем, несколько канавок или ребер могут быть равномерно или неравномерно распределены вдоль вытесняющей конструкции, генерирующей звук. Предпочтительно вытесняющая конструкция, генерирующая звук, содержит периодическую схему. Другими словами, канавки или ребра или и канавки, и ребра расположены в виде периодической схемы, имеющей неизменное расстояние между каждой парой смежных канавок или ребер соответственно. Периодическая схема оказывается преимущественной применительно к генерированию вибраций, имеющих определенный частотный спектр, в частности частотный спектр с узким диапазоном.In general, several grooves or ribs may be uniformly or non-uniformly distributed along the sound-generating displacing structure. Preferably, the sound-generating displacing structure comprises a periodic pattern. In other words, the grooves or ribs or both the grooves and the ribs are arranged in a periodic pattern having a constant distance between each pair of adjacent grooves or ribs, respectively. The periodic pattern is advantageous for generating vibrations having a certain frequency spectrum, in particular a frequency spectrum with a narrow range.
В зависимости от частоты генерируемого звука, периодическая схема может иметь периодичность в диапазоне от 0,5 ребра или канавки на один миллиметр до 10 ребер или канавок на один миллиметр, в частности от 1 ребра или канавки на один миллиметр до 5 ребер или канавок на один миллиметр, предпочтительно от 2 ребер или канавок на один миллиметр до 4 ребер или канавок на один миллиметр. Другими словами, периодическая схема может иметь длину периода в диапазоне от 0,1 миллиметра до 2 миллиметров, в частности от 0,2 миллиметра до 1 миллиметра, предпочтительно от 0,25 миллиметра до 0,5 миллиметра. Соответственно, вытесняющая конструкция, генерирующая звук, может содержать несколько ребер или канавок или и несколько ребер, и несколько канавок, при этом расстояние между каждой парой смежных канавок или ребер находится в диапазоне от 0,1 миллиметра до 2 миллиметров, в частности от 0,2 миллиметра до 1 миллиметра, предпочтительно от 0,25 миллиметра до 0,5 миллиметра.Depending on the frequency of the generated sound, the periodic pattern may have a periodicity in the range from 0.5 ribs or grooves per millimeter to 10 ribs or grooves per millimeter, in particular from 1 rib or groove per millimeter to 5 ribs or grooves per millimeter, preferably from 2 ribs or grooves per millimeter to 4 ribs or grooves per millimeter. In other words, the periodic pattern may have a period length in the range from 0.1 millimeter to 2 millimeters, in particular from 0.2 millimeters to 1 millimeter, preferably from 0.25 millimeters to 0.5 millimeters. Accordingly, the sound-generating displacing structure may comprise several ribs or grooves, or both several ribs and several grooves, wherein the distance between each pair of adjacent grooves or ribs is in the range from 0.1 millimeters to 2 millimeters, in particular from 0.2 millimeters to 1 millimeter, preferably from 0.25 millimeters to 0.5 millimeters.
Например, если периодическая схема вытесняющей конструкции, генерирующей звук, имеет длину периода, равную 0,25 мм, и скорость потока воздуха, проходящего через вытесняющую конструкцию, генерирующую звук, составляет 10 метров в секунду, то можно генерировать звук с частотой около 40 килогерц (кГц).For example, if the periodic pattern of a sound-generating displacement structure has a period length of 0.25 mm and the air flow velocity through the sound-generating displacement structure is 10 meters per second, then a sound with a frequency of about 40 kilohertz (kHz) can be generated.
Периодическая схема может представлять собой линейную периодическую схему. Периодическая схема может быть одномерной, такой как последовательность нескольких параллельных канавок или ребер. Другими словами, схема содержит периодичность только в одном направлении. Периодическая схема может быть многомерной, в частности двумерной схемой. Другими словами, схема содержит периодичности в более чем одном направлении, в частности в двух направлениях. Например, схема может содержать первую периодичность в первом направлении и вторую периодичность во втором направлении. Первое направление и второе направление могут быть поперечными, в частности перпендикулярными относительно друг друга. В качестве примера, периодическая схема может содержать первую последовательность нескольких параллельных первых канавок или первых ребер, имеющих первую периодичность в первом направлении, и вторую последовательность нескольких параллельных вторых канавок или вторых ребер, имеющих вторую периодичность во втором направлении. В частности, такая периодическая схема может быть перекрестной схемой или сетчатой схемой.The periodic pattern may be a linear periodic pattern. The periodic pattern may be one-dimensional, such as a sequence of several parallel grooves or ribs. In other words, the pattern contains periodicity in only one direction. The periodic pattern may be multi-dimensional, in particular a two-dimensional pattern. In other words, the pattern contains periodicities in more than one direction, in particular in two directions. For example, the pattern may contain a first periodicity in a first direction and a second periodicity in a second direction. The first direction and the second direction may be transverse, in particular perpendicular to each other. As an example, the periodic pattern may contain a first sequence of several parallel first grooves or first ribs having a first periodicity in the first direction, and a second sequence of several parallel second grooves or second ribs having a second periodicity in the second direction. In particular, such a periodic pattern may be a cross pattern or a mesh pattern.
Периодическая схема может быть нелинейной периодической схемой. Например, периодическая схема может содержать несколько изогнутых, в частности кольцеобразных канавок или изогнутых, в частности кольцеобразных ребер. Периодическая схема может содержать схему в виде концентрических колец, образованную несколькими кольцеобразными канавками или несколькими кольцеобразными ребрами. Схема в виде колец или форма колец может быть круглой, эллиптической, овальной, прямоугольной, квадратной или многоугольной. С точки зрения симметрии, схема в виде периодических колец может оказаться преимущественной применительно к расположению вытесняющей конструкции, генерирующей звук, на дальней торцевой поверхности цилиндрической приемной полости. The periodic circuit may be a nonlinear periodic circuit. For example, the periodic circuit may contain several curved, in particular annular grooves or curved, in particular annular ribs. The periodic circuit may contain a circuit in the form of concentric rings formed by several annular grooves or several annular ribs. The circuit in the form of rings or the shape of the rings may be circular, elliptical, oval, rectangular, square or polygonal. From the point of view of symmetry, the circuit in the form of periodic rings may be advantageous in relation to the location of the displacing structure generating the sound on the far end surface of the cylindrical receiving cavity.
В качестве другого примера периодическая схема может содержать спиральную схему, образованную спиральной канавкой или спиральным ребром.As another example, the periodic pattern may comprise a spiral pattern formed by a spiral groove or a spiral rib.
В качестве другого примера периодическая схема может содержать схему в форме соты, содержащую несколько канавок или ребер, образующих контур схемы в форме соты.As another example, a periodic circuit may comprise a honeycomb pattern comprising a plurality of grooves or ridges forming the outline of the honeycomb pattern.
Для улучшения генерирования звука протяженность в длину по меньшей мере одной или более канавок или одного или более ребер может быть поперечной, в частности перпендикулярной относительно направления потока воздуха, проходящего через элемент, генерирующий звук, при использовании устройства.To improve sound generation, the lengthwise extension of at least one or more grooves or one or more ribs may be transverse, in particular perpendicular to the direction of air flow passing through the sound generating element when using the device.
По меньшей мере одно из высоты ребер или глубины канавок варьируется, может быть неизменной на протяжении вытесняющей конструкции, генерирующей звук, в направлении потока воздуха, проходящего через элемент, генерирующий звук, при использовании устройства. Альтернативно по меньшей мере одно из высоты ребер или глубины канавок варьируется, может отличаться, в частности увеличивается на протяжении вытесняющей конструкции, генерирующей звук, в направлении потока воздуха, проходящего через элемент, генерирующий звук, при использовании устройства. Это может позволить приспосабливать генерирование звука к геометрической форме и размерам пути для воздуха, например, для обеспечения определенного сопротивления затяжке (RTD).At least one of the height of the ribs or the depth of the grooves varies, may be constant along the sound-generating displacing structure in the direction of the air flow passing through the sound-generating element when using the device. Alternatively, at least one of the height of the ribs or the depth of the grooves varies, may differ, in particular increases along the sound-generating displacing structure in the direction of the air flow passing through the sound-generating element when using the device. This may allow the sound generation to be adapted to the geometric shape and dimensions of the air path, for example, to ensure a certain resistance to draw (RTD).
Предпочтительно элемент, генерирующий звук, в частности вытесняющая конструкция, генерирующая звук, является частью элемента в виде стенки, образующего по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство. Преимущественно это может упростить изготовление и сборку устройства. В частности, наличие вытесняющей конструкции, генерирующей звук, выполненной за одно целое с элементом в виде стенки устройства обеспечивает компактную конструкцию устройства. Например, вытесняющая конструкция, генерирующая звук, может содержать одну или более канавок или одно или более ребер, или одну или более канавок и одно или более ребер, образованных в элементе в виде стенки устройства, который образует по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство.Preferably, the sound-generating element, in particular the sound-generating displacing structure, is part of a wall-shaped element that forms at least part of the path for air passing through the device. This can advantageously simplify the manufacture and assembly of the device. In particular, the presence of the sound-generating displacing structure, made integral with the wall-shaped element of the device, ensures a compact design of the device. For example, the sound-generating displacing structure can comprise one or more grooves or one or more ribs, or one or more grooves and one or more ribs formed in the wall-shaped element of the device that forms at least part of the path for air passing through the device.
Подобным образом элемент, генерирующий звук, в частности вытесняющая конструкция, генерирующая звук, может быть отдельной деталью или элементом, отдельным от элемента в виде стенки, образующего по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство, в частности отдельной деталью или элементом, присоединенным к элементу в виде стенки. Similarly, the sound-generating element, in particular the sound-generating displacing structure, may be a separate part or element separate from the wall element forming at least part of the path for air passing through the device, in particular a separate part or element connected to the wall element.
Вытесняющая конструкция, генерирующая звук, предпочтительно является жесткой конструкцией. Таким образом, ни вытесняющая конструкция, генерирующая звук, в целом, ни любые структурные компоненты вытесняющей конструкции, генерирующей звук, не отклоняются от центра массы. Однако это не исключает того, что звук может распространяться через вытесняющую конструкцию, генерирующую звук.The sound-generating displacing structure is preferably a rigid structure. Thus, neither the sound-generating displacing structure as a whole nor any structural components of the sound-generating displacing structure deviate from the center of mass. However, this does not exclude the possibility that sound may propagate through the sound-generating displacing structure.
В качестве альтернативы или дополнения к вытесняющей конструкции, генерирующей звук, элемент, генерирующий звук, может содержать по меньшей мере один приводимый потоком воздуха вибрационный элемент для периодического прерывания потока воздуха, проходящего через вибрационный элемент. Как и в духовых инструментах, использующих прерывание потока воздуха, в частности язычковых духовых инструментах, таких как гобои или кларнеты, поток воздуха направляется на гибкий вибрационный элемент, такой как тонкая пластина или пара тонких пластин, что приводит к вибрации вибрационного элемента. Из-за вызванных потоком воздуха вибраций гибкого вибрационного элемента поток воздуха, проходящий через вибрационный элемент, периодически прерывается, что приводит воздух в движение, тем самым создавая звук.As an alternative or in addition to the sound-generating displacement structure, the sound-generating element may comprise at least one air-driven vibration element for periodically interrupting the air flow passing through the vibration element. As in wind instruments using air flow interruption, in particular reed wind instruments such as oboes or clarinets, the air flow is directed onto a flexible vibration element, such as a thin plate or a pair of thin plates, which causes the vibration element to vibrate. Due to the air-driven vibrations of the flexible vibration element, the air flow passing through the vibration element is periodically interrupted, which sets the air in motion, thereby creating a sound.
Соответственно, по меньшей мере один вибрационный элемент может содержать тонкую пластину или язычок или пару язычков или пару тонких пластин. Accordingly, at least one vibrating element may comprise a thin plate or tongue or a pair of tongues or a pair of thin plates.
Подобным образом по меньшей мере один вибрационный элемент может содержать ограниченно подвижный элемент для периодического прерывания потока воздуха, проходящего через вибрационный элемент. Для ограничения свободного движения подвижного элемента он может быть расположен в ограждении, подобно шарику в свистке с шариком. Подобным образом подвижный элемент может быть ограничен путем присоединения подвижного элемента к одному концу упругого элемента, при этом другой конец упругого элемента неподвижно присоединен к устройству.In a similar manner, at least one vibrating element may comprise a limited movable element for periodically interrupting the air flow passing through the vibrating element. In order to limit the free movement of the movable element, it may be located in a fence, like a ball in a whistle with a ball. In a similar manner, the movable element may be limited by attaching the movable element to one end of the elastic element, while the other end of the elastic element is fixedly attached to the device.
Разумеется, возможно, чтобы элемент, генерирующий звук, содержал несколько вибрационных элементов, например несколько тонких пластин или язычков. Наличие нескольких вибрационных элементов преимущественным образом улучшает амплитуду генерируемого звука, что в свою очередь способствует распространению звука к датчику вибрации. It is of course possible for the sound generating element to contain several vibrating elements, such as several thin plates or tongues. The presence of several vibrating elements advantageously improves the amplitude of the generated sound, which in turn facilitates the propagation of the sound to the vibration sensor.
Как было упомянуто выше, на амплитуду и частоту/частотный спектр генерируемого звука могут влиять размеры и конфигурация пути для воздуха и элемента, генерирующего звук. Для того, чтобы сделать генерируемый звук неслышимым для пользователя устройства, в частности для того, чтобы избежать нежелательного воздействия шума, генерируемый звук предпочтительно находится вне частотного спектра, который способен слышать человек, еще более предпочтительно вне частотного спектра, который способны слышать многие животные, в частности домашние питомцы, такие как собаки или коты. Соответственно, путь для воздуха и элемент, генерирующий звук, могут быть выполнены таким образом, чтобы звук, генерируемый при использовании устройства, находился в частотном диапазоне выше 15 килогерц (кГц), предпочтительно выше 20 килогерц (кГц), более предпочтительно выше килогерц (кГц). As mentioned above, the amplitude and frequency/frequency spectrum of the generated sound can be affected by the dimensions and configuration of the air path and the sound generating element. In order to make the generated sound inaudible to the user of the device, in particular in order to avoid unwanted noise exposure, the generated sound is preferably outside the frequency spectrum that a person can hear, even more preferably outside the frequency spectrum that many animals can hear, in particular pets such as dogs or cats. Accordingly, the air path and the sound generating element can be designed so that the sound generated when using the device is in the frequency range above 15 kilohertz (kHz), preferably above 20 kilohertz (kHz), more preferably above kilohertz (kHz).
Для того, чтобы датчик вибрации был отделенным по текучей среде - по меньшей мере внутри устройства - от пути для воздуха, проходящего сквозь устройство, датчик вибрации может быть расположен в отделении устройства, которое отделено по текучей среде - по меньшей мере внутри устройства - от пути для воздуха, проходящего сквозь устройство. Из-за этого датчик вибрации не находится в непосредственном сообщении по текучей среде с путем для воздуха, в частности не находится в непосредственном контакте с любыми текучими средами (воздухом, аэрозолем, частицами аэрозоля), проходящими по пути для воздуха. Это не исключает того, что датчик вибрации находится в опосредованном сообщении по текучей среде с путем для воздуха, проходящим сквозь устройство, например, благодаря непосредственному сообщению по текучей среде с окружающим воздухом снаружи устройства, который, в свою очередь, может находиться в непосредственном сообщении по текучей среде с путем для воздуха, проходящим сквозь устройство, например благодаря впускному отверстию для воздуха или выпускному отверстию для воздуха в устройстве. В этой конфигурации датчик вибрации по-прежнему достаточно изолирован от любых текучих сред (воздуха, аэрозоля, частиц аэрозоля), проходящих по пути для воздуха. In order for the vibration sensor to be separated by a fluid medium - at least within the device - from the air path passing through the device, the vibration sensor can be arranged in a compartment of the device which is separated by a fluid medium - at least within the device - from the air path passing through the device. As a result, the vibration sensor is not in direct fluid communication with the air path, in particular is not in direct contact with any fluids (air, aerosol, aerosol particles) passing through the air path. This does not exclude the vibration sensor being in indirect fluid communication with the air path passing through the device, for example by direct fluid communication with the ambient air outside the device, which in turn can be in direct fluid communication with the air path passing through the device, for example by an air inlet or an air outlet in the device. In this configuration, the vibration sensor is still sufficiently isolated from any fluids (air, aerosol, aerosol particles) passing along the air path.
Соответственно, отделение устройства, которое отделено по текучей среде от пути для воздуха, может находиться в сообщении по текучей среде со средой, окружающей устройство, в частности с окружающим воздухом снаружи устройства. Accordingly, a compartment of a device that is fluidly separated from an air path may be in fluid communication with a medium surrounding the device, in particular with ambient air outside the device.
Альтернативно отделение устройства, отделенное по текучей среде от пути для воздуха, проходящего сквозь устройство, также может быть герметично отделено по текучей среде от среды, окружающей устройство, в частности от окружающего воздуха снаружи устройства. Alternatively, the compartment of the device, fluidly separated from the path for air passing through the device, may also be hermetically fluidly separated from the environment surrounding the device, in particular from the ambient air outside the device.
Хотя датчик вибрации отделен по текучей среде от пути для воздуха, проходящего сквозь устройство, звук, генерируемый у элемента, генерирующего звук, может легко распространяться от элемента, генерирующего звук, к датчику вибрации по разным средам. Другими словами, звук может распространяться по воздуху внутри устройства, по окружающему воздуху снаружи устройства и по твердому веществу устройства, такому как элемент в виде стенки устройства, например по элементу в виде стенки, образующему по меньшей мере часть пути для воздуха или элементу в виде стенки, отделяющему вышеупомянутое отделение от пути для воздуха. В зависимости от свойств, связанных с распространением звука, разных сред и в зависимости от физической конструкции и размеров устройства, звук может распространяться от элемента, генерирующего звук, прямо к датчику вибрации. Альтернативно или дополнительно звук может распространяться от элемента, генерирующего звук, к датчику вибрации по среде, окружающей устройство. Другими словами, звук может по меньшей мере частично покидать устройство и повторно входить в устройство перед тем, как достичь датчика вибрации.Although the vibration sensor is separated by a fluid medium from the air path passing through the device, the sound generated at the sound generating element can easily propagate from the sound generating element to the vibration sensor through different media. In other words, the sound can propagate through the air inside the device, through the ambient air outside the device and through a solid substance of the device, such as a wall element of the device, for example through a wall element forming at least a part of the air path or a wall element separating the above-mentioned compartment from the air path. Depending on the properties associated with the propagation of sound of the different media and depending on the physical design and dimensions of the device, the sound can propagate from the sound generating element directly to the vibration sensor. Alternatively or additionally, the sound can propagate from the sound generating element to the vibration sensor through the medium surrounding the device. In other words, the sound can at least partially leave the device and re-enter the device before reaching the vibration sensor.
Датчик вибрации может быть расположен внутри устройства таким образом, чтобы передача звука в датчик вибрации происходила из воздуха, окружающего по меньшей мере часть датчика вибрации. Соответственно датчик вибрации может быть расположен внутри устройства таким образом, чтобы он был по меньшей мере частично окружен текучей средой, в частности воздухом.The vibration sensor may be located inside the device in such a way that the sound is transmitted to the vibration sensor from the air surrounding at least part of the vibration sensor. Accordingly, the vibration sensor may be located inside the device in such a way that it is at least partially surrounded by a fluid medium, in particular air.
Подобным образом датчик вибрации может быть расположен внутри устройства таким образом, чтобы передача звука в датчик вибрации происходила из твердого вещества компонента устройства, с которым контактирует датчик вибрации. Например, датчик вибрации может быть расположен у элемента в виде стенки устройства, такого как элемент в виде стенки устройства, отделяющий по текучей среде датчик от пути для воздуха. В частности, датчик вибрации может быть расположен у элемента в виде стенки, в частности на стороне элемента в виде стенки, противоположной стороне элемента в виде стенки, образующей по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство.In a similar manner, the vibration sensor may be arranged inside the device in such a way that the transmission of sound to the vibration sensor occurs from the solid substance of the device component with which the vibration sensor is in contact. For example, the vibration sensor may be arranged at a wall element of the device, such as a wall element of the device that separates the sensor from the air path in a fluid medium. In particular, the vibration sensor may be arranged at the wall element, in particular on the side of the wall element opposite to the side of the wall element that forms at least part of the air path passing through the device.
Датчик вибрации может содержать электроакустический преобразователь. Электроакустический преобразователь представляет собой устройство, выполненное с возможностью преобразования звуковой энергии в электрическую энергию. В зависимости от природы передачи звука в датчик вибрации, датчик вибрации может содержать, например, микрофон, акселерометр, тензодатчик или пьезоэлектрический акустический преобразователь или магнитный акустический преобразователь.The vibration sensor may contain an electroacoustic transducer. The electroacoustic transducer is a device designed to convert sound energy into electrical energy. Depending on the nature of the sound transmission to the vibration sensor, the vibration sensor may contain, for example, a microphone, an accelerometer, a strain gauge, or a piezoelectric acoustic transducer or a magnetic acoustic transducer.
Пьезоэлектрический акустический преобразователь представляет собой устройство, использующее пьезоэлектрический эффект для обнаружения звука путем измерения изменений давления, ускорения, механического напряжения или усилия, вызванных звуком, и путем преобразования измеренного изменения в электрический сигнал. Подобным образом магнитный акустический преобразователь представляет собой устройство, использующее электромагнитную индукцию для обнаружения звука путем измерения изменений давления, ускорения, механического напряжения или усилия, вызванных звуком, и путем преобразования измеренного изменения в электрический сигнал.A piezoelectric acoustic transducer is a device that uses the piezoelectric effect to detect sound by measuring changes in pressure, acceleration, mechanical stress, or force caused by sound and converting the measured change into an electrical signal. Similarly, a magnetic acoustic transducer is a device that uses electromagnetic induction to detect sound by measuring changes in pressure, acceleration, mechanical stress, or force caused by sound and converting the measured change into an electrical signal.
Подобным образом акселерометры или тензодатчики могут использоваться для измерения движения и вибрации конструкции, подверженной динамической нагрузке, вызванной звуком, присоединенной к этим видам датчиков. Тензодатчик представляет собой датчик, сопротивление которого изменяется в зависимости от приложенного усилия. Он преобразовывает усилие, давление, механическое напряжение в изменение электрического сопротивления, которое может быть измерено. Акселерометр измеряет собственное ускорение чувствительного элемента, такого как мембрана, которое соответствует колебаниям давления воздуха или вибрациям/звуку в твердом теле, с которым механически соединен чувствительный элемент.Similarly, accelerometers or strain gauges can be used to measure the movement and vibration of a structure subjected to a dynamic load caused by sound attached to these types of sensors. A strain gauge is a sensor whose resistance changes depending on the applied force. It converts force, pressure, mechanical stress into a change in electrical resistance that can be measured. An accelerometer measures the proper acceleration of a sensing element, such as a membrane, which corresponds to variations in air pressure or vibrations/sound in a solid body to which the sensing element is mechanically connected.
Микрофон может быть электромагнитным микрофоном (также известным как динамический микрофон или микрофон с подвижной катушкой), который использует магнитную индукцию, преобразующую звуковую энергию в электрическую энергию. Электромагнитные микрофоны являются надежными, относительно недорогими и устойчивыми к влаге. Электромагнитные микрофоны используют тот же динамический принцип, что и громкоговоритель, только обратный. Небольшая подвижная индукционная катушка, расположенная в магнитном поле постоянного магнита, прикреплена к диафрагме. Когда звук попадает в микрофон, звуковая волна приводит в движение диафрагму. Когда диафрагма вибрирует, катушка движется в магнитном поле, генерируя изменяющийся по величине ток посредством электромагнитной индукции. Этот тип микрофона также может называться магнитным акустическим преобразователем или может представлять собой конкретный пример магнитного акустического преобразователя.The microphone may be an electromagnetic microphone (also known as a dynamic microphone or moving coil microphone), which uses magnetic induction to convert sound energy into electrical energy. Electromagnetic microphones are reliable, relatively inexpensive, and resistant to moisture. Electromagnetic microphones use the same dynamic principle as a loudspeaker, only in reverse. A small moving induction coil, located in the magnetic field of a permanent magnet, is attached to a diaphragm. When sound hits the microphone, the sound wave causes the diaphragm to move. When the diaphragm vibrates, the coil moves in the magnetic field, generating a changing current through electromagnetic induction. This type of microphone may also be called a magnetic acoustic transducer, or may be a specific example of a magnetic acoustic transducer.
Микрофон может быть электростатическим микрофоном, таким как конденсаторный микрофон, электретный микрофон или пьезоэлектрический микрофон. Последний также может называться пьезоэлектрическим акустическим преобразователем или может представлять собой конкретный пример пьезоэлектрического акустического преобразователя, который подробно описан ниже.The microphone may be an electrostatic microphone, such as a condenser microphone, an electret microphone, or a piezoelectric microphone. The latter may also be called a piezoelectric acoustic transducer, or may be a specific example of a piezoelectric acoustic transducer, which is described in detail below.
Микрофон может представлять собой оптоволоконный микрофон. Оптоволоконный микрофон преобразовывает акустические волны в электрические сигналы путем восприятия изменений интенсивности света, проходящего по оптоволокну. Во время работы свет от источника света перемещается по оптоволокну и освещает поверхность отражающей диафрагмы. Звуковые вибрации диафрагмы модулируют интенсивность света, отражающегося от диафрагмы в определенном направлении. Модулированный свет передается по второму оптоволокну к фотодетектору, который преобразовывает свет с модулированной интенсивностью в электрический сигнал. Оптоволоконные микрофоны имеют большой динамический и частотный диапазон. Преимущественным образом оптоволоконные микрофоны не создают помехи для электрических, магнитных или электростатических полей. Следовательно, оптоволоконные микрофоны идеальны для использования в электрических устройствах, генерирующих аэрозоль, в частности в индукционно нагреваемых устройствах, генерирующих аэрозоль.The microphone may be a fiber optic microphone. A fiber optic microphone converts acoustic waves into electrical signals by sensing changes in the intensity of light passing through an optical fiber. During operation, light from a light source travels through the optical fiber and illuminates the surface of a reflective diaphragm. Sound vibrations of the diaphragm modulate the intensity of light reflected from the diaphragm in a certain direction. The modulated light is transmitted through a second optical fiber to a photodetector, which converts the light with the modulated intensity into an electrical signal. Fiber optic microphones have a large dynamic and frequency range. Advantageously, fiber optic microphones do not create interference for electric, magnetic or electrostatic fields. Therefore, fiber optic microphones are ideal for use in electrical aerosol-generating devices, in particular inductively heated aerosol-generating devices.
Устройство может содержать корпус устройства, который содержит путь для воздуха, проходящий сквозь устройство. Корпус устройства может быть выполнен с возможностью приема субстрата, образующего аэрозоль, содержащего вещество, предназначенное для высвобождения в поток воздуха, проходящий по пути для воздуха.The device may comprise a device housing that comprises an air path passing through the device. The device housing may be configured to receive an aerosol-forming substrate containing a substance intended to be released into an air stream passing through the air path.
В общем, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, через которое воздух может входить в путь для воздуха, проходящий сквозь устройство. Таким образом, впускное отверстие для воздуха может считаться начальной точкой пути для воздуха, проходящего сквозь устройство. Подобным образом устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха, через которое воздух может выходить из пути для воздуха, проходящего сквозь устройство. Таким образом, выпускное отверстие для воздуха может считаться конечной точкой пути для воздуха, проходящего сквозь устройство. Выпускное отверстие для воздуха может быть предусмотрено, например, в мундштучной части устройства.In general, the aerosol generating device may comprise at least one air inlet, through which air may enter the air path passing through the device. Thus, the air inlet may be considered the starting point of the air path passing through the device. Similarly, the aerosol generating device may comprise at least one air outlet, through which air may exit the air path passing through the device. Thus, the air outlet may be considered the ending point of the air path passing through the device. The air outlet may be provided, for example, in the mouthpiece portion of the device.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать приемную полость для размещения с возможностью извлечения субстрата, образующего аэрозоль, или по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат.The aerosol generating device may comprise a receiving cavity for retrievably receiving an aerosol generating substrate or at least a portion of an aerosol generating article containing the substrate.
Приемная полость может содержать отверстие для введения, через которое субстрат, образующий аэрозоль, или изделие, генерирующее аэрозоль, можно ввести в приемную полость. В контексте данного документа направление, в котором вводят субстрат, образующий аэрозоль, или изделие, генерирующее аэрозоль, именуется направлением введения. Предпочтительно направление введения соответствует протяженности оси длины, в частности, центральной оси приемной полости.The receiving cavity may comprise an insertion opening through which the aerosol-forming substrate or the aerosol-generating article can be inserted into the receiving cavity. In the context of this document, the direction in which the aerosol-forming substrate or the aerosol-generating article is inserted is referred to as the insertion direction. Preferably, the insertion direction corresponds to the extension of the length axis, in particular the central axis of the receiving cavity.
При введении в приемную полость по меньшей мере часть изделия, генерирующего аэрозоль, может по-прежнему проходить наружу через отверстие для введения. Проходящая наружу часть предпочтительно предусмотрена для взаимодействия с пользователем, в частности, для заключения во рту пользователя. Поэтому во время использования устройства отверстие для введения может находиться близко ко рту пользователя.When inserted into the receiving cavity, at least a portion of the aerosol-generating article may still extend outward through the insertion opening. The portion extending outward is preferably provided for interaction with the user, in particular for being contained in the user's mouth. Therefore, during use of the device, the insertion opening may be close to the user's mouth.
Соответственно, в контексте данного документа секции, находящиеся вблизи отверстия для введения или вблизи рта пользователя при использовании устройства соответственно, обычно обозначены с помощью определения «ближний». Секции, расположенные дальше, обычно обозначены с помощью определения «дальний».Accordingly, in the context of this document, sections that are close to the insertion opening or close to the user's mouth when using the device, respectively, are typically referred to as "near." Sections that are further away are typically referred to as "distal."
В соответствии с этими условиями приемная полость может быть расположена или размещена в ближней части устройства, генерирующего аэрозоль. Отверстие для введения может быть расположено или размещено на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, на ближнем конце приемной полости.According to these conditions, the receiving cavity can be located or placed in the proximal part of the aerosol generating device. The insertion opening can be located or placed at the proximal end of the aerosol generating device, in particular, at the proximal end of the receiving cavity.
Путь для воздуха, проходящий сквозь устройство, может по меньшей мере частично проходить сквозь стенку, образующую по меньшей мере часть приемной полости. Такие конфигурации описаны, например, в документе WO 2013/102609 A2.The air path passing through the device may at least partially pass through a wall forming at least a part of the receiving cavity. Such configurations are described, for example, in document WO 2013/102609 A2.
В качестве дополнения или альтернативы путь для воздуха, проходящий сквозь устройство, может по меньшей мере частично проходить вдоль внутренней поверхности приемной полости. С этой целью приемная полость может содержать несколько выступов, проходящих во внутреннее пространство приемной полости. Предпочтительно несколько выступов расположены на расстоянии друг от друга так, что путь для воздуха или по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство, образована между соседними выступами, то есть образована промежутками (свободным пространством) между соседними выступами. Кроме этого, несколько выступов могут быть выполнены с возможностью контакта с по меньшей мере частью субстрата, образующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, для удерживания субстрата или изделия в приемной полости. Примеры такой конфигурации описаны в документе WO 2018/050735 A1.In addition or alternatively, the air path passing through the device may at least partially extend along the inner surface of the receiving cavity. For this purpose, the receiving cavity may comprise several projections extending into the inner space of the receiving cavity. Preferably, several projections are arranged at a distance from each other such that the air path or at least part of the air path passing through the device is formed between adjacent projections, i.e. is formed by gaps (free space) between adjacent projections. In addition, several projections may be configured to contact at least part of the aerosol-forming substrate or the aerosol-generating article to retain the substrate or article in the receiving cavity. Examples of such a configuration are described in document WO 2018/050735 A1.
Применительно к этой конфигурации, впускное отверстие для воздуха устройства предпочтительно реализовано в отверстии для введения в приемной полости, используемом для введения субстрата или изделия в полость. Когда субстрат или изделие введены в полость, воздух может втягиваться в приемную полость на краю отверстия для введения и дальше через часть пути для воздуха, образованную между внутренней поверхностью приемной полости и наружной окружностью субстрата, образующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль.In this configuration, the air inlet of the device is preferably implemented in an insertion opening in the receiving cavity used to insert a substrate or an article into the cavity. When the substrate or the article is inserted into the cavity, air can be drawn into the receiving cavity at the edge of the insertion opening and further through a portion of the air path formed between the inner surface of the receiving cavity and the outer circumference of the aerosol-forming substrate or the aerosol-generating article.
Предпочтительно часть пути для воздуха проходит через субстрат, образующий аэрозоль, или изделие, генерирующее аэрозоль. Оттуда путь для воздуха может непосредственно проходить в рот пользователя. Альтернативно путь для воздуха может проходить через мундштучную часть устройства, где воздух выходит из устройства через выпускное отверстие для воздуха в мундштучной части.Preferably, a portion of the air path passes through an aerosol-forming substrate or an aerosol-generating article. From there, the air path may directly pass into the user's mouth. Alternatively, the air path may pass through the mouthpiece portion of the device, where air exits the device through an air outlet in the mouthpiece portion.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более концевых упоров, расположенных внутри приемной полости, в частности на дальнем конце приемной полости. Один или более концевых упоров предпочтительно выполнены с возможностью ограничения глубины введения субстрата, образующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, в приемную полость. В частности, один или более концевых упоров могут быть выполнены с возможностью предотвращения примыкания субстрата, образующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, к дальней торцевой поверхности приемной полости, противоположной отверстию для введения в приемной полости, расположенному на ближнем конце приемной полости. Таким образом, один или более концевых упоров преимущественно предоставляют свободное пространство внутри дальней части приемной полости, обеспечивая беспрепятственный поток воздуха между дальним концом приемной полости и дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль, когда субстрат или изделие размещены в приемной полости. Один или более концевых упоров может содержать контактную поверхность, к которой может примыкать изделие, генерирующее аэрозоль, в частности дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие размещено в приемной полости.The aerosol generating device may comprise one or more end stops located inside the receiving cavity, in particular at the distal end of the receiving cavity. The one or more end stops are preferably configured to limit the depth of introduction of the aerosol-forming substrate or the aerosol-generating article into the receiving cavity. In particular, the one or more end stops may be configured to prevent the aerosol-forming substrate or the aerosol-generating article from adjoining the distal end surface of the receiving cavity opposite the opening for introduction in the receiving cavity located at the proximal end of the receiving cavity. Thus, the one or more end stops advantageously provide free space inside the distal part of the receiving cavity, ensuring an unimpeded air flow between the distal end of the receiving cavity and the distal end of the aerosol-generating article, when the substrate or the article is placed in the receiving cavity. One or more end stops may comprise a contact surface to which an aerosol generating article, in particular a distal end of the aerosol generating article, may abut when the article is positioned in the receiving cavity.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать несколько отдельных концевых упоров, например три концевых упора, расположенных внутри приемной полости, в частности на дальнем конце приемной полости.Preferably, the aerosol generating device may comprise several separate end stops, for example three end stops, located inside the receiving cavity, in particular at the distal end of the receiving cavity.
Несколько концевых упоров могут быть расположены симметрично относительно оси длины, в частности центральной оси приемной полости. Предпочтительно несколько концевых упоров могут быть расположены на равном удалении от оси длины, в частности центральной оси приемной полости. Как описано выше, это обеспечивает беспрепятственный поток воздуха вокруг концевых упоров и изделия, размещенного в приемной полости.Several end stops can be arranged symmetrically relative to the length axis, in particular the central axis of the receiving cavity. Preferably, several end stops can be arranged at an equal distance from the length axis, in particular the central axis of the receiving cavity. As described above, this ensures an unimpeded air flow around the end stops and the product placed in the receiving cavity.
В целом приемная полость может иметь любую подходящую форму. В частности, форма приемной полости может соответствовать форме размещаемого в ней субстрата, образующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно приемная полость может иметь по существу цилиндрическую форму или сужающуюся форму, например, по существу форму конуса или по существу форму усеченного конуса.In general, the receiving cavity may have any suitable shape. In particular, the shape of the receiving cavity may correspond to the shape of the aerosol-forming substrate or the aerosol-generating article placed therein. Preferably, the receiving cavity may have a substantially cylindrical shape or a tapering shape, for example, a substantially conical shape or a substantially truncated conical shape.
Аналогично приемная полость может иметь любое подходящее поперечное сечение при рассмотрении в плоскости, перпендикулярной оси длины приемной полости или перпендикулярной направлению введения изделия. В частности, поперечное сечение приемной полости может соответствовать форме размещаемого в ней изделия, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно приемная полость имеет по существу круглое поперечное сечение. Альтернативно приемная полость может иметь по существу эллиптическое поперечное сечение, или по существу овальное поперечное сечение, или по существу квадратное поперечное сечение, или по существу прямоугольное поперечное сечение, или по существу треугольное поперечное сечение, или по существу многоугольное поперечное сечение. В контексте данного документа вышеупомянутые формы и поперечные сечения предпочтительно относятся к форме или поперечному сечению приемной полости без учета каких-либо выступов.Similarly, the receiving cavity may have any suitable cross-section when viewed in a plane perpendicular to the length axis of the receiving cavity or perpendicular to the direction of insertion of the article. In particular, the cross-section of the receiving cavity may correspond to the shape of the aerosol-generating article placed therein. Preferably, the receiving cavity has a substantially circular cross-section. Alternatively, the receiving cavity may have a substantially elliptical cross-section, or a substantially oval cross-section, or a substantially square cross-section, or a substantially rectangular cross-section, or a substantially triangular cross-section, or a substantially polygonal cross-section. In the context of this document, the above-mentioned shapes and cross-sections preferably refer to the shape or cross-section of the receiving cavity without taking into account any protrusions.
Приемная полость может быть сформирована в виде модуля приемной полости, в частности в виде трубчатой гильзы, которая может быть вставлена в основной корпус устройства, генерирующего аэрозоль. Преимущественно это обеспечивает возможность модульной сборки устройства, генерирующего аэрозоль.The receiving cavity can be formed as a receiving cavity module, in particular as a tubular sleeve, which can be inserted into the main body of the aerosol generating device. This advantageously provides the possibility of modular assembly of the aerosol generating device.
Альтернативно по меньшей мере часть приемной полости может быть выполнена как единое целое с основным корпусом. Путем предоставления по меньшей мере части приемной полости в виде части основного корпуса можно уменьшить количество частей, необходимых для создания устройства, генерирующего аэрозоль.Alternatively, at least part of the receiving cavity may be formed as a single unit with the main body. By providing at least part of the receiving cavity as part of the main body, it is possible to reduce the number of parts required to create the aerosol generating device.
Элемент, генерирующий звук, может находиться в дальней конечной части приемной полости, в частности на дальней торцевой поверхности приемной полости. Дальняя торцевая поверхность приемной полости может быть образована элементом в виде стенки, отделяющим приемную полость от других частей устройства, в частности от части устройства, содержащей датчик вибрации и/или электронные детали (электрическую схему, контроллер, блок питания). Предпочтительно датчик вибрации расположен на стороне такого элемента в виде стенки, противоположной стороне элемента в виде стенки, образующей дальнюю торцевую поверхность приемной полости.The sound generating element may be located in the distant end portion of the receiving cavity, in particular on the distant end surface of the receiving cavity. The distant end surface of the receiving cavity may be formed by an element in the form of a wall separating the receiving cavity from other parts of the device, in particular from the part of the device containing a vibration sensor and/or electronic components (electrical circuit, controller, power supply). Preferably, the vibration sensor is located on the side of such an element in the form of a wall opposite to the side of the element in the form of a wall forming the distant end surface of the receiving cavity.
Помимо датчика вибрации детектор затяжки может дополнительно содержать электрическую схему для преобразования выходного сигнала датчика вибрации в сигнал, указывающий на звук. Электрическая схема может содержать по меньшей мере одно из следующего: усилитель напряжения, управляемый током, для преобразования тока в напряжение, усилитель преобразования сигнала, преобразователь несимметричного сигнала в дифференциальный, аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер.In addition to the vibration sensor, the puff detector may further comprise an electrical circuit for converting the output signal of the vibration sensor into a signal indicating a sound. The electrical circuit may comprise at least one of the following: a current-controlled voltage amplifier for converting current into voltage, a signal conversion amplifier, an unbalanced-to-differential signal converter, an analog-to-digital converter, and a microcontroller.
Детектор затяжки или электрическая схема могут дополнительно содержать один или более электронных фильтров для фильтрации выходного сигнала датчика вибрации. Преимущественно фильтрация может позволить уменьшать разные типы шумов, в частности паразитный шум, обнаруживаемый датчиком вибрации.The puff detector or the electrical circuit may further comprise one or more electronic filters for filtering the output signal of the vibration sensor. Advantageously, the filtering may allow for the reduction of various types of noise, in particular parasitic noise detected by the vibration sensor.
В общем, генерация аэрозоля, в частности высвобождение вещества из субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха, проходящий сквозь устройство, может быть реализована разными способами, как подробнее описано выше.In general, aerosol generation, in particular the release of a substance from an aerosol-forming substrate into an air stream passing through the device, can be implemented in a variety of ways, as described in more detail above.
Например, устройство может содержать распылитель для распыления частиц или капель субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха так, чтобы образовывать вдыхаемый аэрозоль. Распылитель может представлять собой ультразвуковой распылитель.For example, the device may comprise a nebulizer for dispersing particles or droplets of an aerosol-forming substrate into an air stream so as to form an inhalable aerosol. The nebulizer may be an ultrasonic nebulizer.
Альтернативно устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать электрический нагреватель для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, способного при нагревании и высвобождении в поток воздуха высвобождать летучие соединения, образующие вдыхаемый аэрозоль.Alternatively, the aerosol generating device may comprise an electrical heater for heating an aerosol forming substrate capable of releasing volatile compounds that form an inhalable aerosol when heated and released into an air stream.
Электрический нагреватель устройства, генерирующего аэрозоль, может представлять собой индукционный нагреватель. Индукционный нагреватель может содержать индукционный источник, содержащий индуктор, выполненный с возможностью создания переменного, в частности высокочастотного, электромагнитного поля внутри устройства, в частности внутри приемной полости устройства, как описано выше. Переменное, в частности высокочастотное, электромагнитное поле может находиться в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности, от 5 МГц до 15 МГц, предпочтительно от 5 МГц до 10 МГц. Переменное электромагнитное поле используется для индукционного нагрева токоприемника, который находится в тепловом контакте с нагреваемым субстратом, образующим аэрозоль, или в тепловой близости от него. Индуктор может быть расположен таким образом, чтобы окружать токоприемник и по меньшей мере часть субстрата, образующего аэрозоль, во время использования устройства. Индуктор может представлять собой индукционную катушку, например, винтовую катушку, расположенную в боковой стенке приемной полости. Например, индуктор может быть расположен таким образом, чтобы окружать по меньшей мере часть приемной полости.The electric heater of the aerosol generating device may be an induction heater. The induction heater may comprise an induction source comprising an inductor configured to generate an alternating, in particular high-frequency, electromagnetic field inside the device, in particular inside the receiving cavity of the device, as described above. The alternating, in particular high-frequency, electromagnetic field may be in the range from 500 kHz (kilohertz) to 30 MHz (megahertz), in particular from 5 MHz to 15 MHz, preferably from 5 MHz to 10 MHz. The alternating electromagnetic field is used for inductive heating of the current collector, which is in thermal contact with the heated aerosol-forming substrate, or in thermal proximity to it. The inductor may be arranged so as to surround the current collector and at least part of the aerosol-forming substrate during use of the device. The inductor may be an induction coil, for example a helical coil, arranged in the side wall of the receiving cavity. For example, the inductor may be positioned to surround at least a portion of the receiving cavity.
Альтернативно нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель, содержащий резистивный нагревательный элемент. Резистивный нагревательный элемент выполнен с возможностью нагревания, когда через него проходит электрический ток, из-за присущего омического сопротивления или резистивной нагрузки резистивного нагревательного элемента. Например, резистивный нагревательный элемент может содержать резистивную нагревательную проволоку, резистивную нагревательную дорожку, резистивную нагревательную решетку или резистивную нагревательную сетку. Во время использования устройства резистивный нагревательный элемент находится в тепловом контакте с нагреваемым субстратом, образующим аэрозоль, или в тепловой близости от него.Alternatively, the heater may be a resistive heater comprising a resistive heating element. The resistive heating element is configured to heat up when an electric current passes through it, due to the inherent ohmic resistance or resistive load of the resistive heating element. For example, the resistive heating element may comprise a resistive heating wire, a resistive heating track, a resistive heating grid or a resistive heating mesh. During use of the device, the resistive heating element is in thermal contact with the heated substrate forming the aerosol, or in thermal proximity to it.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать контроллер, функционально соединенный с детектором затяжки, для определения затяжки пользователя на основании сигналов, предоставленных датчиком вибрации, в частности на основании сигнала, предоставленного детектором затяжки, который указывает на поток воздуха, проходящий по пути для воздуха в устройстве.The aerosol generating device may further comprise a controller operatively connected to the puff detector for determining a puff of the user based on signals provided by the vibration sensor, in particular based on a signal provided by the puff detector that indicates an air flow passing along the air path in the device.
Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью управления всей работой устройства, генерирующего аэрозоль, в частности процессом нагревания. На основании сигнала, указывающего на поток воздуха, контроллер в частности может быть выполнен с возможностью управления высвобождением вещества из субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха. Например, в случае, если устройство, генерирующее аэрозоль, содержит электрический нагреватель для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, контроллер может быть функционально соединен с нагревателем и выполнен с возможностью управления процессом нагревания для того, чтобы поддерживать температуру нагревания на определенном уровне, когда пользователь делает затяжку.The controller may be further configured to control the entire operation of the aerosol-generating device, in particular the heating process. Based on the signal indicating the air flow, the controller may in particular be configured to control the release of the substance from the aerosol-forming substrate into the air flow. For example, if the aerosol-generating device comprises an electric heater for heating the aerosol-forming substrate, the controller may be operatively connected to the heater and configured to control the heating process in order to maintain the heating temperature at a certain level when the user takes a puff.
Контроллер и по меньшей мере части детектора затяжки могут быть выполнены как единое целое с общей электрической схемой устройства, генерирующего аэрозоль.The controller and at least parts of the puff detector can be formed as a single unit with the general electrical circuit of the aerosol generating device.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания, предпочтительно батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. Альтернативно блок питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более сеансов потребления пользователем. Например, блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, или в течение периода кратного шести минутам. В другом примере блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного устройства.The aerosol generating device may comprise a power supply, preferably a battery such as a lithium iron phosphate battery. Alternatively, the power supply may be another type of charge storage device such as a capacitor. The power supply may require recharging and may have a capacity that allows storing sufficient energy for one or more user consumption sessions. For example, the power supply may have a capacity sufficient to enable continuous aerosol generation 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 enable a given number of puffs or individual activations of the heating device.
Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. Система дополнительно содержит изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, предназначенный для нагревания устройством, при этом по меньшей мере часть изделия способна размещаться с возможностью извлечения или размещается с возможностью извлечения в устройстве, в частности в приемной полости устройства.The present invention further relates to an aerosol generating system comprising an aerosol generating device according to the present invention and as described herein. The system further comprises an aerosol generating article comprising at least one aerosol forming substrate intended for heating by the device, wherein at least a part of the article is removably positioned or is removably positioned in the device, in particular in a receiving cavity of the device.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходный материал, в частности, предназначенный для одноразового использования. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой табачное изделие. В частности, изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, предпочтительно цилиндрическое стержнеобразное изделие, которое может напоминать обычные сигареты.The aerosol-generating article may be a consumable, in particular intended for single use. The aerosol-generating article may be a tobacco article. In particular, the article may be a rod-shaped article, preferably a cylindrical rod-shaped article, which may resemble conventional cigarettes.
Изделие может содержать один или более следующих элементов: фильтрующий элемент, охлаждающий элемент, первый опорный элемент, элемент в виде субстрата и необязательный второй опорный элемент. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, содержит по меньшей мере первый опорный элемент, второй опорный элемент и элемент в виде субстрата, расположенный между первым опорным элементом и вторым опорным элементом.The article may comprise one or more of the following elements: a filter element, a cooling element, a first support element, an element in the form of a substrate, and an optional second support element. Preferably, the aerosol-generating article comprises at least a first support element, a second support element, and an element in the form of a substrate located between the first support element and the second support element.
Все вышеупомянутые элементы могут быть расположены последовательно вдоль оси длины изделия в вышеописанном порядке, причем первый опорный элемент предпочтительно расположен на дальнем конце изделия, а фильтрующий элемент предпочтительно расположен на ближнем конце изделия. Каждый из вышеописанных элементов может являться по существу цилиндрическим. В частности, все элементы могут иметь одинаковую наружную форму поперечного сечения. В дополнение, элементы могут быть окружены наружной оберткой для удерживания элементов вместе и сохранения требуемой формы поперечного сечения изделия стержнеобразной формы. Предпочтительно обертка изготовлена из бумаги.All the above-mentioned elements can be arranged sequentially along the length axis of the article in the above-described order, wherein the first supporting element is preferably arranged at the far end of the article, and the filter element is preferably arranged at the near end of the article. Each of the above-described elements can be substantially cylindrical. In particular, all the elements can have the same external cross-sectional shape. In addition, the elements can be surrounded by an external wrapper to hold the elements together and maintain the desired cross-sectional shape of the rod-shaped article. Preferably, the wrapper is made of paper.
В случае индукционно нагреваемой системы, генерирующей аэрозоль, изделие может дополнительно содержать токоприемник. Токоприемник, расположенный в тепловой близости от субстрата, образующего аэрозоль, или в тепловом контакте с ним, вследствие чего при использовании приспособление для индукционного нагрева способно индукционно нагревать токоприемник, когда изделие размещено в полости устройства. Например, токоприемник может представлять собой токоприемник в виде полоски, или токоприемник в виде пластины, или токоприемник в виде трубки, или токоприемник в вид гильзы. Токоприемник может быть частью элемента в виде субстрата. В контексте данного документа термин «токоприемник» обозначает элемент, который может преобразовывать электромагнитную энергию в тепло при воздействии на него переменного магнитного поля. Это может быть результатом потерь на гистерезис и/или вихревых токов, индуцируемых в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала. Потери на гистерезис возникают в ферромагнитных или ферримагнитных токоприемниках в связи с перемагничиванием магнитных доменов внутри материала под воздействием переменного электромагнитного поля. Вихревые токи могут быть индуцированы, если токоприемник является электрически проводящим. В случае электрически проводящего ферромагнитного или ферримагнитного токоприемника, тепло может генерироваться посредством как вихревых токов, так и потерь на гистерезис.In the case of an inductively heated aerosol generating system, the article may further comprise a current collector. The current collector is located in thermal proximity to the aerosol forming substrate or in thermal contact with it, as a result of which, in use, the induction heating device is capable of inductively heating the current collector when the article is placed in the cavity of the device. For example, the current collector may be a strip current collector, or a plate current collector, or a tube current collector, or a sleeve current collector. The current collector may be part of an element in the form of a substrate. In the context of this document, the term "current collector" means an element that can convert electromagnetic energy into heat when exposed to an alternating magnetic field. This may be a result of hysteresis losses and/or eddy currents induced in the current collector, depending on the electrical and magnetic properties of the current collector material. Hysteresis losses occur in ferromagnetic or ferrimagnetic current collectors due to the reversal of magnetic domains within the material under the influence of an alternating electromagnetic field. Eddy currents can be induced if the current collector is electrically conductive. In the case of an electrically conductive ferromagnetic or ferrimagnetic current collector, heat can be generated by both eddy currents and hysteresis losses.
По меньшей мере один из первого опорного элемента и второго опорного элемента может содержать центральный проход для воздуха. Предпочтительно по меньшей мере один из первого опорного элемента и второго опорного элемента может содержать полую трубку из ацетата целлюлозы. Альтернативно первый опорный элемент можно использовать для закрывания и защиты дальнего переднего конца элемента в виде субстрата.At least one of the first support element and the second support element may comprise a central air passage. Preferably, at least one of the first support element and the second support element may comprise a hollow tube made of cellulose acetate. Alternatively, the first support element may be used to close and protect the distal front end of the element in the form of a substrate.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, представляет собой элемент, имеющий большую площадь поверхности и низкое сопротивление затяжке, например, от 15 мм вод. ст. до 20 мм вод. ст. При использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, высвобождаемыми из элемента в виде субстрата, втягивается через элемент, охлаждающий аэрозоль, позволяющий образовывать и охлаждать аэрозоль перед перемещением к ближнему концу изделия, генерирующего аэрозоль.The aerosol cooling element is an element having a large surface area and low draw resistance, for example, from 15 mm H2O to 20 mm H2O. In use, the aerosol formed by volatile compounds released from the element as a substrate is drawn through the aerosol cooling element, allowing the aerosol to be formed and cooled before moving to the proximal end of the aerosol generating article.
Фильтрующий элемент предпочтительно служит в качестве мундштука или в качестве части мундштука вместе с элементом, охлаждающим аэрозоль. В контексте данного документа термин «мундштук» относится к части изделия, через которую аэрозоль выходит из изделия, генерирующего аэрозоль.The filter element preferably serves as a mouthpiece or as part of a mouthpiece together with an aerosol cooling element. In the context of this document, the term "mouthpiece" refers to the part of the article through which the aerosol exits the aerosol-generating article.
Подобным образом изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой капсулу, содержащую порошок, образующий аэрозоль (в качестве субстрата, образующего аэрозоль), предназначенный для распыления в поток воздуха для создания аэрозоля.Similarly, the aerosol generating article may be a capsule containing an aerosol-forming powder (as an aerosol-forming substrate) intended to be sprayed into an air stream to create an aerosol.
Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению уже были описаны выше применительно к устройству, генерирующему аэрозоль, и являются применимыми в равной мере.Additional features and advantages of the aerosol generating system and aerosol generating article according to the present invention have already been described above in relation to the aerosol generating device and are equally applicable.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, который может высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.In the context of this document, the term "aerosol-forming substrate" refers to a substrate that can release volatile compounds that can form an aerosol.
В частности, субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль при нагреве. Такой субстрат, образующий аэрозоль, предназначен для нагрева, а не сжигания, чтобы высвобождать летучие соединения, образующие аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, или жидкий субстрат, образующий аэрозоль, или гелеобразный субстрат, образующий аэрозоль, или любое их сочетание. Другими словами, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, также может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, может также быть пастообразным материалом, пакетиком из пористого материала, содержащим субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпным табаком, смешанным с гелеобразующим средством или клейким веществом, который может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, и который спрессован или сформован в виде штранга.In particular, the aerosol-forming substrate may be a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol upon heating. Such an aerosol-forming substrate is designed to be heated, rather than burned, to release the volatile compounds that form an aerosol. The aerosol-forming substrate may be a solid aerosol-forming substrate, or a liquid aerosol-forming substrate, or a gel-like aerosol-forming substrate, or any combination thereof. In other words, the aerosol-forming substrate may contain, for example, both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may contain a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. Alternatively or additionally, the aerosol-forming substrate may contain a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may further comprise an aerosol-forming substance. Examples of suitable aerosol-forming substances are glycerol and propylene glycol. The aerosol-forming substrate may also comprise other additives and ingredients, such as nicotine or flavoring agents. The aerosol-forming substrate may also be a paste-like material, a pouch of porous material containing an aerosol-forming substrate, or, for example, loose tobacco mixed with a gelling agent or adhesive, which may comprise a conventional aerosol-forming substance, such as glycerol, and which is pressed or molded into a rod.
Подобным образом субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой порошок, образующий аэрозоль. Порошок, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Термин «никотин» относится к никотину и производным никотина, таким как никотиновые соли. Соответственно, никотиновый порошок может представлять собой никотиновую соль или гидрат никотиновой соли. Подходящие никотиновые соли или гидраты никотиновой соли включают, например, никотина тартрат, никотина аспартат, никотина лактат, никотина глутамат, никотина битартрат, никотина салицилат, никотина фумарат, никотина монопируват, никотина гидрохлорид и их комбинации.Similarly, the aerosol-forming substrate may be an aerosol-forming powder. The aerosol-forming powder may comprise nicotine. The term "nicotine" refers to nicotine and nicotine derivatives such as nicotine salts. Accordingly, the nicotine powder may be a nicotine salt or a nicotine salt hydrate. Suitable nicotine salts or nicotine salt hydrates include, for example, nicotine tartrate, nicotine aspartate, nicotine lactate, nicotine glutamate, nicotine bitartrate, nicotine salicylate, nicotine fumarate, nicotine monopyruvate, nicotine hydrochloride, and combinations thereof.
Никотиновый порошок может иметь любое подходящее распределение размера частиц для доставки никотина к легким пользователя. В частности, по меньшей мере 90 весовых процентов (вес.%) никотинового порошка может иметь размер частиц приблизительно 10 микрон или менее, предпочтительно - приблизительно 7 микрон или менее. Никотиновый порошок предпочтительно имеет средний диаметр частиц в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 микрон, более предпочтительно - от приблизительно 1 до приблизительно 7 микрон, особо предпочтительно - от приблизительно 2 до приблизительно 6 микрон.The nicotine powder may have any suitable particle size distribution for delivering nicotine to the lungs of the user. In particular, at least 90 weight percent (wt.%) of the nicotine powder may have a particle size of about 10 microns or less, preferably about 7 microns or less. The nicotine powder preferably has an average particle diameter in the range of about 0.1 to about 10 microns, more preferably about 1 to about 7 microns, particularly preferably about 2 to about 6 microns.
Частицы никотинового порошка могут быть поверхностно модифицированы, например на частицы никотиновой соли может быть нанесено покрытие. Предпочтительным материалом покрытия является L-лейцин. Особо подходящие частицы никотинового порошка содержат никотина битартрат с покрытием из L-лейцина, никотина глутамат с покрытием из L-лейцина и аспартат с покрытием из L-лейцина.The nicotine powder particles may be surface modified, for example, nicotine salt particles may be coated. A preferred coating material is L-leucine. Particularly suitable nicotine powder particles comprise nicotine bitartrate coated with L-leucine, nicotine glutamate coated with L-leucine, and aspartate coated with L-leucine.
Капсула предпочтительно содержит от приблизительно 5 до приблизительно 20 миллиграмм никотинового порошка, в частности, приблизительно 10 миллиграмм никотинового порошка. Предпочтительно капсула содержит достаточное количество никотинового порошка для его доставки пользователю при осуществлении от примерно 10 до примерно 30 затяжек.The capsule preferably contains from about 5 to about 20 milligrams of nicotine powder, in particular about 10 milligrams of nicotine powder. Preferably, the capsule contains a sufficient amount of nicotine powder to deliver it to the user in about 10 to about 30 puffs.
Описанный в данном документе никотиновый порошок не содержит носителей. Отсутствие носителей может обеспечивать возможность вдыхания и доставки никотинового порошка в легкие пользователя при скоростях вдыхания или потока воздуха, которые подобны скоростям вдыхания или потока воздуха в типовом режиме курения. В дополнение, поскольку никотиновый порошок не содержит носителей, путь потока воздуха в ингаляторе может иметь простую геометрию или простую конфигурацию.The nicotine powder described herein does not contain carriers. The absence of carriers may allow the nicotine powder to be inhaled and delivered to the user's lungs at inhalation or air flow rates that are similar to inhalation or air flow rates in a typical smoking mode. In addition, since the nicotine powder does not contain carriers, the air flow path in the inhaler may have a simple geometry or a simple configuration.
Тем не менее, порошок, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать частицы носителя, которые служат для повышения флюидизации активных частиц и для улучшения однородности дозы посредством действия в качестве разбавителя или объемообразующего средства в составе.However, the aerosol-forming powder may further comprise carrier particles which serve to enhance the fluidization of the active particles and to improve the uniformity of the dose by acting as a diluent or bulking agent in the formulation.
В качестве альтернативы или дополнения к никотиновому порошку, порошок, образующий аэрозоль, может также содержать еще одно активное средство или ингредиент, как, например, активный фармацевтический материал. Это активное средство или ингредиент можно смешивать в одной и той же капсуле. Второе активное средство или ингредиент может иметь диапазон среднего диаметра частиц, сходный с тем, который имеет вышеописанный никотиновый порошок.As an alternative or in addition to the nicotine powder, the aerosol-forming powder may also contain another active agent or ingredient, such as an active pharmaceutical material. This active agent or ingredient may be mixed in the same capsule. The second active agent or ingredient may have a similar average particle diameter range to the nicotine powder described above.
Ниже представлен не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любым одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанного в данном документе.The following is a non-exhaustive list of non-limiting examples. Any one or more of the features of these examples may be combined with any one or more features of another example, embodiment, or aspect described herein.
Пример Ex1: Электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля путем высвобождения вещества субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха, при этом устройство содержит:Example Ex1: An electrically powered aerosol generating device for generating an aerosol by releasing an aerosol forming substrate substance into an air stream, the device comprising:
путь для воздуха, проходящий сквозь устройство и выполненный с возможностью поддержания потока воздуха в устройстве;an air path passing through the device and configured to maintain air flow in the device;
элемент, генерирующий звук, расположенный в сообщении по текучей среде с путем для воздуха и выполненный с возможностью генерирования звука, вызванного прохождением потока воздуха через элемент, генерирующий звук, при использовании устройства, когда пользователь делает затяжку; иa sound generating element located in fluid communication with an air path and configured to generate a sound caused by an air flow passing through the sound generating element during use of the device when the user takes a puff; and
детектор затяжки, содержащий датчик вибрации, при этом датчик вибрации отделен по текучей среде от пути для воздуха и выполнен с возможностью обнаружения звука, распространяющегося от элемента, генерирующего звук, к датчику вибрации, тем самым позволяя обнаруживать поток воздуха, проходящий сквозь устройство, указывающий на затяжку пользователя.a puff detector comprising a vibration sensor, wherein the vibration sensor is fluidly separated from the air path and is configured to detect sound propagating from the sound generating element to the vibration sensor, thereby allowing detection of air flow passing through the device indicative of a user puff.
Пример Ex2: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex 1, где элемент, генерирующий звук, содержит вытесняющую конструкцию, генерирующую звук, для по меньшей мере частичного вытеснения потока воздуха, когда он проходит через вытесняющую конструкцию, генерирующую звук.Example Ex2: An aerosol generating device according to example Ex 1, wherein the sound generating element comprises a sound generating displacing structure for at least partially displacing the air flow as it passes through the sound generating displacing structure.
Пример Ex3: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex2, где вытесняющая конструкция, генерирующая звук, содержит по меньшей мере одно из перечисленного: одну или более канавок или одно или более ребер, одну или более выемок или один или более выступов.Example Ex3: An aerosol generating device according to example Ex2, wherein the sound generating displacing structure comprises at least one of one or more grooves or one or more ribs, one or more recesses or one or more projections.
Пример Ex4: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex3, где протяженность в длину одной или более канавок, или протяженность в длину одного или более ребер, или протяженность в длину одной или более канавок и протяженность в длину одного или более ребер является поперечной, в частности перпендикулярной, относительно направления потока воздуха, проходящего через элемент, генерирующий звук, при использовании устройства.Example Ex4: An aerosol generating device according to example Ex3, wherein the longitudinal extent of one or more grooves, or the longitudinal extent of one or more ribs, or the longitudinal extent of one or more grooves and the longitudinal extent of one or more ribs is transverse, in particular perpendicular, relative to the direction of air flow passing through the sound generating element when the device is used.
Пример Ex5: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex3-Ex4, где одна или более канавок, или одно или более ребер, или одна или более канавок и одно или более ребер имеют одну из следующих форм: треугольную форму, синусоидную форму или прямоугольную форму.Example Ex5: An aerosol generating device according to any of examples Ex3-Ex4, wherein one or more grooves, or one or more ribs, or one or more grooves and one or more ribs have one of the following shapes: a triangular shape, a sinusoidal shape, or a rectangular shape.
Пример Ex6: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex3-Ex5, где по меньшей мере одно из высоты ребер или глубины канавок варьируется, в частности увеличивается на протяжении вытесняющей конструкции, генерирующей звук, в направлении потока воздуха, проходящего через элемент, генерирующий звук, при использовании устройства.Example Ex6: An aerosol generating device according to any of examples Ex3-Ex5, wherein at least one of the height of the ribs or the depth of the grooves varies, in particular increases, along the sound generating displacing structure in the direction of the air flow passing through the sound generating element when the device is used.
Пример Ex7: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex3-Ex6, где несколько канавок, ребер, выемок или выступов равномерно или неравномерно распределены вдоль прохода для воздуха.Example Ex7: An aerosol generating device according to any of examples Ex3-Ex6, wherein a plurality of grooves, ribs, recesses or projections are uniformly or non-uniformly distributed along the air passage.
Пример Ex8: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex7, где элемент, генерирующий звук, в частности вытесняющая конструкция, генерирующая звук, является частью элемента в виде стенки, образующего по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство, или выполнена как единое целое с этим элементом.Example Ex8: An aerosol generating device according to any of examples Ex1-Ex7, wherein the sound generating element, in particular the sound generating displacing structure, is part of a wall element forming at least part of the path for air passing through the device, or is formed as a single unit with this element.
Пример Ex9: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex2-Ex8, где вытесняющая конструкция, генерирующая звук содержит периодическую схему.Example Ex9: An aerosol generating device according to any of examples Ex2-Ex8, wherein the sound generating displacing structure comprises a periodic circuit.
Пример Ex10: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex9, где периодическая схема имеет длину периода в диапазоне от 0,1 миллиметра до 2 миллиметров, в частности от 0,2 миллиметра до 1 миллиметра, предпочтительно от 0,25 миллиметра до 0,5 миллиметра.Example Ex10: An aerosol generating device according to example Ex9, wherein the periodic circuit has a period length in the range from 0.1 millimetres to 2 millimetres, in particular from 0.2 millimetres to 1 millimetre, preferably from 0.25 millimetres to 0.5 millimetres.
Пример Ex11: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex10, где периодическая схема является линейной периодической схемой или нелинейной периодической схемой.Example Ex11: An aerosol generating device according to any of examples Ex8-Ex10, wherein the periodic circuit is a linear periodic circuit or a non-linear periodic circuit.
Пример Ex12: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex11, где периодическая схема является одномерной периодической схемой, в частности последовательностью нескольких параллельных канавок или ребер.Example Ex12: An aerosol generating device according to any of examples Ex8-Ex11, wherein the periodic pattern is a one-dimensional periodic pattern, in particular a sequence of several parallel grooves or ribs.
Пример Ex13: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex11, где периодическая схема содержит первую последовательность нескольких параллельных первых канавок или первых ребер, имеющих первую периодичность в первом направлении, и вторую последовательность нескольких параллельных вторых канавок или вторых ребер, имеющих вторую периодичность во втором направлении.Example Ex13: An aerosol generating device according to any one of examples Ex8-Ex11, wherein the periodic pattern comprises a first sequence of several parallel first grooves or first ribs having a first periodicity in a first direction, and a second sequence of several parallel second grooves or second ribs having a second periodicity in a second direction.
Пример Ex14: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex 13, где первое направление и второе направление является поперечными, в частности перпендикулярными, относительно друг друга.Example Ex14: An aerosol generating device according to example Ex 13, wherein the first direction and the second direction are transverse, in particular perpendicular, to each other.
Пример Ex15: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex10, где периодическая схема содержит по меньшей мере одну или более изогнутых, в частности кольцеобразных, канавок или одно или более изогнутых, в частности кольцеобразных, ребер.Example Ex15: An aerosol generating device according to any of examples Ex8-Ex10, wherein the periodic pattern comprises at least one or more curved, in particular annular, grooves or one or more curved, in particular annular, ribs.
Пример Ex16: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex10, где периодическая схема содержит схему в виде концентрических колец, образованную несколькими кольцеобразными канавками или несколькими кольцеобразными ребрами.Example Ex16: An aerosol generating device according to any one of examples Ex8 to Ex10, wherein the periodic pattern comprises a concentric ring pattern formed by a plurality of annular grooves or a plurality of annular ribs.
Пример Ex17: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex10, где периодическая схема содержит спиральную схему, образованную спиральной канавкой или спиральным ребром.Example Ex17: An aerosol generating device according to any of examples Ex8 to Ex10, wherein the periodic pattern comprises a spiral pattern formed by a spiral groove or a spiral rib.
Пример Ex18: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex3-Ex10, где периодическая схема может содержать схему в форме соты, содержащую несколько канавок или ребер, образующих контур схемы в форме соты.Example Ex18: An aerosol generating device according to any one of examples Ex3 to Ex10, wherein the periodic circuit may comprise a honeycomb-shaped circuit comprising a plurality of grooves or ribs forming the outline of the honeycomb-shaped circuit.
Пример Ex19: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex2-Ex18, где вытесняющая конструкция, генерирующая звук, является жесткой конструкцией.Example Ex19: An aerosol generating device according to any of examples Ex2-Ex18, wherein the sound generating displacing structure is a rigid structure.
Пример Ex20: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где элемент, генерирующий звук, в частности вытесняющая конструкция, генерирующая звук, является отдельной деталью или элементом, отдельным от элемента в виде стенки, образующего по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство, в частности отдельной деталью или элементом, присоединенным к элементу в виде стенки.Example Ex20: An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the sound generating element, in particular the sound generating displacing structure, is a separate part or element separate from the wall element forming at least part of the path for air passing through the device, in particular a separate part or element connected to the wall element.
Пример Ex21: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где элемент, генерирующий звук, содержит по меньшей мере один приводимый потоком воздуха вибрационный элемент, выполненный с возможностью периодического прерывания потока воздуха, проходящего через вибрационный элемент.Example Ex21: An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the sound generating element comprises at least one air flow driven vibrating element configured to periodically interrupt the air flow passing through the vibrating element.
Пример Ex22: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex21, где по меньшей мере один вибрационный элемент содержит язычок, или тонкую пластину, или пару язычков, или пару тонких пластин.Example Ex22: An aerosol generating device according to example Ex21, wherein at least one vibrating element comprises a tongue, or a thin plate, or a pair of tongues, or a pair of thin plates.
Пример Ex23: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где путь для воздуха и элемент, генерирующий звук, выполнены таким образом, чтобы звук, генерируемый при использовании устройства, находился в частотном диапазоне выше 15 килогерц (кГц), предпочтительно выше 20 килогерц (кГц), более предпочтительно выше килогерц (кГц).Example Ex23: An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the air path and the sound generating element are designed such that the sound generated when the device is used is in a frequency range above 15 kilohertz (kHz), preferably above 20 kilohertz (kHz), more preferably above kilohertz (kHz).
Пример Ex24: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где датчик вибрации расположен в отделении устройства, которое отделено по текучей среде от пути для воздуха, проходящего сквозь устройство.Example Ex24: An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the vibration sensor is located in a compartment of the device that is fluidly separated from the path of air passing through the device.
Пример Ex25: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex 24, где отделение устройства, которое отделено по текучей среде от пути для воздуха, сообщается по текучей среде с окружающей средой снаружи устройства.Example Ex25: An aerosol generating device according to example Ex 24, wherein a compartment of the device which is fluidly separated from the air path is in fluid communication with the environment outside the device.
Пример Ex26: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex 24, где отделение устройства, которое отделено по текучей среде от пути для воздуха, герметично отделено по текучей среде от среды, окружающей устройство, в частности от окружающего воздуха снаружи устройства.Example Ex26: An aerosol generating device according to example Ex 24, wherein the compartment of the device which is fluidly separated from the air path is hermetically fluidly separated from the environment surrounding the device, in particular from the ambient air outside the device.
Пример Ex27: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где датчик вибрации содержит микрофон, акселерометр, тензодатчик или пьезоэлектрический преобразователь или магнитный акустический преобразователь.Example Ex27: An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the vibration sensor comprises a microphone, an accelerometer, a strain gauge or a piezoelectric transducer or a magnetic acoustic transducer.
Пример Ex28: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где датчик вибрации расположен на стороне элемента в виде стенки, противоположной стороне элемента в виде стенки, образующей по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство.Example Ex28: An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the vibration sensor is located on a side of the wall element opposite to the side of the wall element forming at least part of the path for air passing through the device.
Пример Ex29: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство содержит приемную полость для размещения с возможностью извлечения субстрата, образующего аэрозоль, или по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат.Example Ex29: An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the device comprises a receiving cavity for removably receiving an aerosol-generating substrate or at least a portion of an aerosol-generating article containing the substrate.
Пример Ex30: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex29, где приемная полость может содержать отверстие для введения, через которое субстрат, образующий аэрозоль, или изделие, генерирующее аэрозоль, можно ввести в приемную полость.Example Ex30: An aerosol generating device according to example Ex29, wherein the receiving cavity may comprise an insertion opening through which an aerosol-forming substrate or an aerosol-generating article can be inserted into the receiving cavity.
Пример Ex31: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex29-Ex30, где путь для воздуха проходит по меньшей мере частично вдоль внутренней поверхности приемной полости и/или сквозь стенку, образующую по меньшей мере часть приемной полости.Example Ex31: An aerosol generating device according to any of examples Ex29-Ex30, wherein the air path extends at least partially along the inner surface of the receiving cavity and/or through a wall forming at least part of the receiving cavity.
Пример Ex32: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex29-Ex31, где элемент, генерирующий звук, находится в дальней конечной части приемной полости, в частности на дальней торцевой поверхности приемной полости.Example Ex32: An aerosol generating device according to any of examples Ex29-Ex31, wherein the sound generating element is located in the distal end portion of the receiving cavity, in particular on the distal end surface of the receiving cavity.
Пример Ex33: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где детектор затяжки содержит один или более электронных фильтров для фильтрации выходного сигнала датчика вибрации.Example Ex33: An aerosol generating device according to any of the previous examples, wherein the puff detector comprises one or more electronic filters for filtering the output signal of the vibration sensor.
Пример Ex34: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, дополнительно содержит распылитель для распыления частиц или капель субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха так, чтобы образовывать вдыхаемый аэрозоль.Example Ex34: An aerosol generating device according to any of the previous examples further comprises a nebulizer for spraying particles or droplets of an aerosol-forming substrate into an air stream so as to form an inhalable aerosol.
Пример Ex35: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex33, дополнительно содержит электрический нагреватель для нагревания субстрата, образующего аэрозоль.Example Ex35: The aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex33 further comprises an electric heater for heating the aerosol forming substrate.
Пример Ex36: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex35, где содержащийся электрический нагреватель представляет собой индукционный нагреватель или резистивный нагреватель.Example Ex36: An aerosol generating device according to example Ex35, wherein the contained electric heater is an induction heater or a resistive heater.
Пример Ex37: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex35, где индукционный нагреватель содержит индуктор, в частности индукционную катушку, для генерирования переменного магнитного поля внутри устройства, в частности внутри приемной полости устройства.Example Ex37: An aerosol generating device according to example Ex35, wherein the induction heater comprises an inductor, in particular an induction coil, for generating an alternating magnetic field inside the device, in particular inside the receiving cavity of the device.
Пример Ex38: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, где по меньшей мере часть изделия способна размещаться с возможностью извлечения или размещается с возможностью извлечения в устройстве, в частности в приемной полости устройства.Example Ex38: An aerosol generating system comprising an aerosol generating device according to any of the examples and an aerosol generating article comprising an aerosol forming substrate, where at least a part of the article is removably positioned or is removably positioned in the device, in particular in a receiving cavity of the device.
Примеры настоящего изобретения будут описаны далее со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 показан схематический вид в разрезе первого иллюстративного варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению;Fig. 1 shows a schematic sectional view of a first illustrative embodiment of an aerosol generating device according to the present invention;
на фиг. 2 показаны детали устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1; Fig. 2 shows details of the aerosol generating device according to Fig. 1;
на фиг. 3 показаны дополнительные детали элемента, генерирующего звук, устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1;Fig. 3 shows additional details of the sound generating element of the aerosol generating device according to Fig. 1;
на фиг. 4 показаны детали элемента, генерирующего звук, устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1; иFig. 4 shows details of the sound generating element of the aerosol generating device according to Fig. 1; and
на фиг. 5 показан схематический вид в разрезе второго иллюстративного варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению.Fig. 5 shows a schematic sectional view of a second illustrative embodiment of an aerosol generating device according to the present invention.
На фиг. 1 схематически изображен первый примерный вариант осуществления системы 1, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Система 1 содержит два основных компонента: электрическое устройство 100, генерирующее аэрозоль и изделие 190, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством 100. Устройство 100 выполнено с возможностью нагревания субстрата 191, образующего аэрозоль, который содержится в изделии 190. Субстрат 191 способен высвобождать летучие соединения, образующие вдыхаемый аэрозоль при нагревании и высвобождении в поток воздуха, проходящий через систему 1, при использовании. Fig. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of an aerosol generating system 1 according to the present invention. The system 1 comprises two main components: an electrical device 100 generating an aerosol and an aerosol generating article 190 for use with the device 100. The device 100 is configured to heat an aerosol forming substrate 191 contained in the article 190. The substrate 191 is capable of releasing volatile compounds that form an inhalable aerosol when heated and released into an air stream passing through the system 1 during use.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, имеет удлиненную форму и содержит дальнюю часть 101 и ближнюю часть 102. Внутри ближней части 102 устройство 100 содержит приемную полость 120, образованную в корпусе 110 устройства, для размещения по меньшей мере части изделия 190, генерирующего аэрозоль. Внутри дальней части 101 устройство 100 содержит электронные компоненты, в частности блок 150 питания и электрическую схему 151, содержащую контроллер 152, для питания и управления работой устройства 100, генерирующее аэрозоль. The aerosol generating device 100 has an elongated shape and comprises a distant part 101 and a near part 102. Inside the near part 102, the device 100 comprises a receiving cavity 120 formed in the body 110 of the device for accommodating at least a part of the aerosol generating article 190. Inside the distant part 101, the device 100 comprises electronic components, in particular a power supply unit 150 and an electrical circuit 151 containing a controller 152 for powering and controlling the operation of the aerosol generating device 100.
Изделие 190 имеет стержнеобразную форму, напоминающую форму обычной сигареты. В настоящем варианте осуществления изделие 190 содержит четыре элемента, расположенных последовательно друг за другом в коаксиальном выравнивании: элемент 192 в виде субстрата, опорный элемент 193, элемент 194, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 195. Элемент 192 в виде субстрата расположен на дальнем конце изделия 190 и содержит субстрат 191, образующий аэрозоль, предназначенный для нагревания. Субстрат 191, образующий аэрозоль, может содержать, например, гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля. Опорный элемент 193 содержит полую сердцевину, образующую центральный проход для воздуха. Охлаждающий элемент 194 имеет большую площадь поверхности и низкое сопротивление затяжке, позволяя аэрозолю, образованному летучими соединениями, высвобожденными из элемента 192 в виде субстрата, остывать перед транспортировкой к ближнему концу изделия 190. Фильтрующий элемент 195 служит в качестве мундштука и может содержать, например, ацетилцеллюлозные волокна для фильтрации аэрозоля. Четыре элемента 192, 193, 194 и 195 имеют по существу цилиндрическую форму и приблизительно одинаковый диаметр. Элементы окружены наружной оберткой 196, изготовленной из сигаретной бумаги, например, для образования цилиндрического стержня. Наружная обертка 196 может быть обернута вокруг вышеупомянутых элементов так, чтобы свободные концы обертки перекрывали друг друга. Обертка может дополнительно содержать клей, который склеивает друг с другом, свободные концы обертки, перекрывающие друг друга.The article 190 has a rod-shaped form resembling the form of a conventional cigarette. In the present embodiment, the article 190 comprises four elements arranged sequentially one after the other in a coaxial alignment: an element 192 in the form of a substrate, a support element 193, an element 194 cooling an aerosol, and a filter element 195. The element 192 in the form of a substrate is located at the far end of the article 190 and comprises an aerosol-forming substrate 191 intended for heating. The aerosol-forming substrate 191 may comprise, for example, a corrugated sheet of homogenized tobacco material containing glycerin as an aerosol-forming substance. The support element 193 comprises a hollow core forming a central passage for air. The cooling element 194 has a large surface area and a low resistance to draw, allowing the aerosol formed by the volatile compounds released from the element 192 in the form of a substrate to cool before being transported to the proximal end of the article 190. The filter element 195 serves as a mouthpiece and can contain, for example, cellulose acetate fibers for filtering the aerosol. The four elements 192, 193, 194 and 195 have a substantially cylindrical shape and approximately the same diameter. The elements are surrounded by an outer wrapper 196 made of cigarette paper, for example, to form a cylindrical rod. The outer wrapper 196 can be wrapped around the above-mentioned elements so that the free ends of the wrapper overlap each other. The wrapper can further contain glue that glues together the free ends of the wrapper, overlapping each other.
Для нагревания субстрата 191 внутри изделия 190 устройство 100, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит индукционное нагревательное устройство. Индукционное нагревательное устройство содержит индукционную катушку 140 для генерирования переменного, в частности, высокочастотного, магнитного поля внутри приемной полости 120. Предпочтительно высокочастотное магнитное поле может существовать в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности, от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц). В настоящем варианте осуществления индукционная катушка 140 является спиральной катушкой, расположенной внутри корпуса 110 устройства. Катушка 140 окружает часть цилиндрической полости 120 в коаксиальном выравнивании с осью длины приемной полости 120. Переменное магнитное поле используется для индуктивного нагревания токоприемника 141, расположенного внутри субстрата 191, образующего аэрозоль, изделия 190, таким образом, чтобы испытывать воздействие магнитного поля, генерируемого индукционной катушкой 140, когда изделие 190 размещено в полости 120. В настоящем варианте осуществления токоприемник 140 представляет собой токоприемник в виде пластины, расположенный внутри элемента 192 в виде субстрата вдоль оси длины изделия 190 таким образом, чтобы находиться в непосредственном физическом контакте с субстратом 191, образующим аэрозоль.In order to heat the substrate 191 inside the article 190, the aerosol generating device 100 according to the present invention comprises an induction heating device. The induction heating device comprises an induction coil 140 for generating an alternating, in particular high-frequency, magnetic field inside the receiving cavity 120. Preferably, the high-frequency magnetic field can exist in the range from 500 kHz (kilohertz) to 30 MHz (megahertz), in particular from 5 MHz (megahertz) to 15 MHz (megahertz), preferably from 5 MHz (megahertz) to 10 MHz (megahertz). In the present embodiment, the induction coil 140 is a spiral coil located inside the housing 110 of the device. The coil 140 surrounds a part of the cylindrical cavity 120 in a coaxial alignment with the length axis of the receiving cavity 120. The alternating magnetic field is used to inductively heat the current collector 141 located inside the substrate 191 forming the aerosol of the article 190, so as to experience the effect of the magnetic field generated by the induction coil 140, when the article 190 is placed in the cavity 120. In the present embodiment, the current collector 140 is a current collector in the form of a plate, located inside the element 192 in the form of a substrate along the length axis of the article 190 so as to be in direct physical contact with the substrate 191 forming the aerosol.
Соответственно, когда индукционное нагревательное устройство приводят в действие, высокочастотный переменный ток проходит через индукционную катушку 140, генерируя переменное магнитное поле внутри полости 120. В зависимости от магнитных и электрических свойств материала токоприемника, переменное магнитное поле вызывает по меньшей мере одно из вихревых токов или потерь на гистерезис в токоприемнике 141. Как следствие, токоприемник 141 нагревается до тех пор, пока не достигнет температуры, достаточной для испарения летучих соединений из субстрата 191, образующего аэрозоль. Испаренные соединения высвобождаются и захватываются потоком воздуха, проходящим через изделие 190 от элемента 192 в виде субстрата на дальнем конце изделия 190, через опорный элемент 193 и охлаждающий элемент 194 к фильтрующему элементу 195. На протяжении этого пути испаренные вещества остывают и образуют вдыхаемый аэрозоль, который впоследствии может выходить из изделия 190 через фильтрующий элемент 195 на ближнем конце изделия 190.Accordingly, when the induction heating device is activated, a high-frequency alternating current passes through the induction coil 140, generating an alternating magnetic field inside the cavity 120. Depending on the magnetic and electrical properties of the material of the current collector, the alternating magnetic field causes at least one of eddy currents or hysteresis losses in the current collector 141. As a result, the current collector 141 is heated until it reaches a temperature sufficient to evaporate the volatile compounds from the substrate 191 forming the aerosol. The vaporized compounds are released and captured by an air flow passing through the article 190 from the substrate element 192 at the distal end of the article 190, through the support element 193 and the cooling element 194 to the filter element 195. Along this path, the vaporized substances cool and form an inhalable aerosol, which can subsequently exit the article 190 through the filter element 195 at the proximal end of the article 190.
Согласно настоящему изобретению устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит путь 180 для воздуха, предназначенный для прохождения потока воздуха через систему 1, в который могут быть высвобождены вещества субстрата, образующего аэрозоль, чтобы образовывать вдыхаемый аэрозоль. Как указано изогнутыми стрелками 180 на фиг. 1, система 1, генерирующая аэрозоль, согласно настоящему варианту осуществления содержит путь для воздуха, который начинается у отверстия 122 для введения на ближнем конце приемной полости 120, используемом для введения изделия 190, генерирующего аэрозоль, в полость 120. Таким образом, отверстие 122 для введения также служит в качестве впускного отверстия для воздуха устройства 100. Путь 180 для воздуха далее проходит вдоль внутренней поверхности приемной полости 120 к дальней торцевой поверхности (к нижней части) приемной полости 120. Последняя часть пути для воздуха образована между внутренней поверхностью приемной полости 120 и наружной окружностью изделия 190, генерирующего аэрозоль, после его введения в полость 120. Как подробнее описано выше, последняя часть пути для воздуха может быть образована, например, промежутками (свободным пространством) между выступами (не изображены), которые являются частью внутренней поверхности приемной полости 120 и используются для удерживания путем зажима изделия 190 в полости 120. У дальней торцевой поверхности (у нижней части) приемной полости 120 путь для воздуха перенаправлен в ближнем направлении, как изображено изогнутыми стрелками 181 на фиг. 1, таким образом, чтобы входить в элемент 192 в виде субстрата изделия 190, генерирующего аэрозоль. Оттуда путь для воздуха проходит дальше через различные элементы 192, 193, 194 и 195 изделия 190, где он в конечном итоге покидает систему 1, как описано выше применительно к изделию 190, генерирующему аэрозоль.According to the present invention, the aerosol generating device 100 comprises an air path 180 for passing an air flow through the system 1, into which the substances of the aerosol forming substrate can be released to form an inhalable aerosol. As indicated by the curved arrows 180 in Fig. 1, the aerosol generating system 1 according to the present embodiment comprises an air path that starts at an insertion opening 122 at the near end of the receiving cavity 120 used to insert the aerosol generating article 190 into the cavity 120. Thus, the insertion opening 122 also serves as an air inlet of the device 100. The air path 180 then extends along the inner surface of the receiving cavity 120 to the far end surface (towards the bottom) of the receiving cavity 120. The last part of the air path is formed between the inner surface of the receiving cavity 120 and the outer circumference of the aerosol generating article 190 after it has been inserted into the cavity 120. As described in more detail above, the last part of the air path can be formed, for example, by gaps (free space) between projections (not shown) that are part of the inner surface of the receiving cavity 120 and are used to hold the article by clamping 190 in the cavity 120. At the far end surface (at the bottom) of the receiving cavity 120, the air path is redirected in the near direction, as shown by the curved arrows 181 in Fig. 1, so as to enter the element 192 in the form of a substrate of the article 190 generating an aerosol. From there, the air path passes further through the various elements 192, 193, 194 and 195 of the article 190, where it eventually leaves the system 1, as described above in relation to the article 190 generating an aerosol.
Соответственно, когда пользователь делает затяжку, то есть когда отрицательное давление прикладывают к фильтрующему элементу 195 изделия 190, размещенного в полости 120, воздух втягивается в приемную полость 120 у края отверстия 122 для введения и далее вдоль пути для воздуха в нижнюю часть у дальнего конца приемной полости 120. Там поток воздуха входит в изделие 190, генерирующее аэрозоль, через элемент 192 в виде субстрата и проходит дальше через опорный элемент 193, элемент 194, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 195, через который он в конечном итоге покидает изделие 190. Следовательно, когда индукционное нагревательное устройство включено, испаренный материал из субстрата, образующего аэрозоль, захватывается потоком воздуха, проходящим через элемент 192 в виде субстрата, и впоследствии охлаждается на протяжении дальнейшего пути через опорный элемент 193, элемент 194, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 195 так, чтобы образовывать аэрозоль.Accordingly, when the user takes a puff, that is, when a negative pressure is applied to the filter element 195 of the article 190 received in the cavity 120, air is drawn into the receiving cavity 120 at the edge of the insertion opening 122 and further along the air path to the bottom at the distal end of the receiving cavity 120. There, the air flow enters the aerosol generating article 190 through the substrate element 192 and passes further through the support element 193, the aerosol cooling element 194 and the filter element 195, through which it ultimately leaves the article 190. Consequently, when the induction heating device is turned on, vaporized material from the aerosol generating substrate is captured by the air flow passing through the substrate element 192 and is subsequently cooled during its further path through the support element 193, the aerosol cooling element 194 and the filter element 195 so as to form an aerosol.
Для того, чтобы обеспечить надлежащее перенаправление потока воздуха в изделие 190, генерирующее аэрозоль, в нижней части приемной полости 120, устройство 100, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более концевых упоров (не изображены), которые могут быть расположены в дальней конечной части приемной полости 130 так, чтобы ограничивать глубину введения изделия 190 в полость 120 и, таким образом, предотвратить примыкание изделия 190 к дальней торцевой поверхности 123 приемной полости 120. In order to ensure proper redirection of the air flow into the aerosol generating article 190 at the bottom of the receiving cavity 120, the aerosol generating device 100 may comprise one or more end stops (not shown) that may be positioned at the distal end portion of the receiving cavity 130 so as to limit the depth of insertion of the article 190 into the cavity 120 and thus prevent the article 190 from adjoining the distal end surface 123 of the receiving cavity 120.
Как подробнее описано выше, надлежащее обнаружение затяжки является важным для обеспечения точного управления процессом нагревания. С этой целью устройство 100, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему варианту осуществления содержит детектор затяжки, содержащий датчик 170 вибрации для обнаружения звука, вызванного прохождением потока воздуха по пути 180, 181 для воздуха устройства 100, что в свою очередь указывает на то, что пользователь делает затяжку. В настоящем варианте осуществления датчик 170 вибрации представляет собой микрофон, например микрофон с подвижной катушкой. Как видно на фиг. 1, датчик 170 вибрации расположен снаружи приемной полости 120 и отделен по текучей среде от пути 180, 181 для воздуха, проходящего через устройство 100. Благодаря отдельному размещению датчик 170 вибрации не подвергается воздействию условий внутри пути для воздуха, таких как температура и влажность. В частности, датчик 170 вибрации изолирован от взвешенных частиц или капель, появляющихся из-за образования аэрозоля, и таким образом защищен от образования каких-либо осадков. В настоящем варианте осуществления датчик 170 вибрации расположен в отделении 125 в дальней части 101, которое также содержит блок 150 питания и электрическую схему 151, содержащую контроллер 152, как было упомянуто выше. Отделение 125 отделено по текучей среде от приемной полости 120 в ближней части 102 устройства 100.As described in more detail above, proper puff detection is important for ensuring accurate control of the heating process. For this purpose, the aerosol generating device 100 according to the present embodiment comprises a puff detector comprising a vibration sensor 170 for detecting a sound caused by the passage of an air flow through the air path 180, 181 of the device 100, which in turn indicates that the user is taking a puff. In the present embodiment, the vibration sensor 170 is a microphone, for example a microphone with a moving coil. As can be seen in Fig. 1, the vibration sensor 170 is located outside the receiving cavity 120 and is fluidly separated from the air path 180, 181 passing through the device 100. Due to the separate placement, the vibration sensor 170 is not affected by the conditions inside the air path, such as temperature and humidity. In particular, the vibration sensor 170 is isolated from suspended particles or droplets appearing due to the formation of an aerosol, and is thus protected from the formation of any sediments. In the present embodiment, the vibration sensor 170 is located in the compartment 125 in the distant part 101, which also contains the power supply unit 150 and the electrical circuit 151, containing the controller 152, as mentioned above. The compartment 125 is separated by fluid medium from the receiving cavity 120 in the near part 102 of the device 100.
Для усиления звуковых эффектов, указывающих на поток воздуха, проходящий сквозь устройство 100 и используемый для идентификации затяжки пользователя, устройство 100, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит элемент 160, генерирующий звук. Элемент 160, генерирующий звук, расположен в сообщении по текучей среде с путем 180, 181 для воздуха, описанным выше, и выполнен с возможностью генерирования звука, вызванного потоком воздуха, проходящим через элемент 160, генерирующий звук, когда пользователь делает затяжку. В настоящем варианте осуществления элемент 160, генерирующий звук, содержит вытесняющую конструкцию, генерирующую звук, выполненную с возможностью по меньшей мере частичного вытеснения потока воздуха 181 при его прохождении через вытесняющую конструкцию, генерирующую звук.In order to enhance the sound effects indicating the air flow passing through the device 100 and used to identify the user's puff, the aerosol generating device 100 further comprises a sound generating element 160. The sound generating element 160 is arranged in fluid communication with the air path 180, 181 described above and is configured to generate a sound caused by the air flow passing through the sound generating element 160 when the user takes a puff. In the present embodiment, the sound generating element 160 comprises a sound generating displacing structure configured to at least partially displace the air flow 181 when it passes through the sound generating displacing structure.
На фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4 показаны детали вытесняющей конструкции 161, генерирующей звук, реализованной в устройстве согласно фиг. 1. В настоящем варианте осуществления вытесняющая конструкция 161, генерирующая звук, содержит одномерную последовательность ребер 162, расположенных в виде периодической схемы на дальнем конце приемной полости 120 (фиг. 2-4 изображены не в масштабе). Канавки 163 образованы между каждыми двумя смежными ребрами 106. Форма сечения ребер 162 является по существу треугольной, так что верхняя часть каждого ребра 162 имеет острую кромку. Fig. 2 , Fig. 3 and Fig. 4 show details of the sound-generating displacing structure 161 implemented in the device according to Fig. 1. In the present embodiment, the sound-generating displacing structure 161 comprises a one-dimensional series of ribs 162 arranged in a periodic pattern at the far end of the receiving cavity 120 (Figs. 2-4 are not shown to scale). Grooves 163 are formed between every two adjacent ribs 106. The cross-sectional shape of the ribs 162 is substantially triangular, so that the upper part of each rib 162 has a sharp edge.
Следовательно, когда поток 182 воздуха проходит через вытесняющую конструкцию 161, генерирующую звук, поток 182 воздуха частично вытесняется из-за столкновений с ребрами 162 вытесняющей конструкции 161, которые приводят к турбулентности части потока 180 воздуха, как указано на фиг. 2. Из-за этого часть кинетической энергии потока воздуха, то есть динамического давления преобразуется в статическое давление, что приводит к появлению нескольких чередующихся областей 185, 186 высокого давления и низкого давления, как изображено на фиг. 3. Чередующаяся схема адиабатических сжатий и уменьшений сжатия в потоке 180 воздуха приводит к появлению акустической волны, то есть звука, которая распространяется через устройство 100. Акустическая волна образуется вытесняющим элементом 161, генерирующим звук, и распространяется, помимо прочего, через элемент 111 в виде стенки, который отделяет по текучей среде приемную полость 120 от отделения 125. Акустическая волна распространяется дальше по воздуху внутри отделения 125 до тех пор, пока не достигнет датчика 170 вибрации. Там происходит обнаружение акустической волны (звука), что таким образом указывает на наличие потока воздуха, проходящий сквозь устройство 100, который в свою очередь указывает на то, что пользователь делает затяжку. Таким образом, вытесняющая конструкция 161, генерирующая звук, является частью элемента в виде стенки, то есть элемента 111 в виде стенки, образующего по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство 100.Therefore, when the air flow 182 passes through the sound-generating displacing structure 161, the air flow 182 is partially displaced due to collisions with the ribs 162 of the displacing structure 161, which lead to turbulence of a part of the air flow 180, as indicated in Fig. 2. Due to this, part of the kinetic energy of the air flow, that is, the dynamic pressure, is converted into static pressure, which leads to the appearance of several alternating regions 185, 186 of high pressure and low pressure, as shown in Fig. 3. The alternating pattern of adiabatic compressions and compression reductions in the air flow 180 results in the appearance of an acoustic wave, i.e. sound, which propagates through the device 100. The acoustic wave is formed by the sound-generating displacing element 161 and propagates, among other things, through the wall element 111, which separates the receiving cavity 120 from the compartment 125 in terms of the fluid medium. The acoustic wave propagates further through the air inside the compartment 125 until it reaches the vibration sensor 170. There, the acoustic wave (sound) is detected, which thus indicates the presence of an air flow passing through the device 100, which in turn indicates that the user is taking a puff. The sound-generating displacing structure 161 is thus part of the wall element, i.e. the wall element 111, which forms at least part of the path for the air passing through the device 100.
Помимо датчика 170 вибрации, детектор затяжки дополнительно содержит электрическую схему, функционально соединенную с датчиком 170 вибрации и выполненную с возможностью преобразования выходного сигнала датчика 170 вибрации в сигнал, указывающий на наличие потока воздуха в приемной полости 120. Электрическая схема может дополнительно содержать один или более электронных фильтров для фильтрации выходного сигнала датчика вибрации. Преимущественно фильтрация может позволить уменьшать разные типы шумов, в частности паразитный шум, обнаруживаемый датчиком 170 вибрации. Электрическая схема детектора затяжки может быть выполнена как единое целое с электрической схемой 151, содержащей контроллер 152. На основании сигнала, указывающего на наличие потока воздуха, проходящего сквозь устройство 100, контроллер 152 может управлять процессом нагревания для того, чтобы поддерживать температуру нагревания субстрата 191 в изделии 190 на определенном уровне, когда пользователь делает затяжку.In addition to the vibration sensor 170, the puff detector further comprises an electrical circuit operatively connected to the vibration sensor 170 and configured to convert the output signal of the vibration sensor 170 into a signal indicating the presence of an air flow in the receiving cavity 120. The electrical circuit may further comprise one or more electronic filters for filtering the output signal of the vibration sensor. Advantageously, the filtering may allow reducing different types of noise, in particular parasitic noise detected by the vibration sensor 170. The electrical circuit of the puff detector may be implemented as a single whole with the electrical circuit 151 comprising the controller 152. Based on the signal indicating the presence of an air flow passing through the device 100, the controller 152 may control the heating process in order to maintain the heating temperature of the substrate 191 in the article 190 at a certain level when the user takes a puff.
Длина 164 периодической схемы вытесняющей конструкции 161, генерирующей звук, как изображено на фиг. 4, выбрана таким образом, чтобы генерировать звук в определенном частотном диапазоне в зависимости от скорости потока 182 воздуха. Например, если скорость потока 182 воздуха у вытесняющей конструкции 161, генерирующей звук, составляет приблизительно 10 метров в секунду, и вытесняющая конструкция 161 содержит ребра 162 через каждые 0,25 миллиметра, звук имеет частоту приблизительно 40 килогерц (кГц). Эта частота находится вне частотного диапазона, который могут слышать люди, а также вне частотного диапазона, который могут слышать многие животные, в частности домашние питомцы, например собаки или кошки.The length 164 of the periodic pattern of the displacing structure 161 generating sound, as shown in Fig. 4, is selected in such a way as to generate sound in a certain frequency range depending on the speed of the air flow 182. For example, if the speed of the air flow 182 at the displacing structure 161 generating sound is approximately 10 meters per second, and the displacing structure 161 contains ribs 162 every 0.25 millimeters, the sound has a frequency of approximately 40 kilohertz (kHz). This frequency is outside the frequency range that people can hear, and also outside the frequency range that many animals can hear, in particular pets, such as dogs or cats.
На фиг. 5 изображен второй вариант осуществления устройства 100, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению. В этом варианте осуществления датчик 270 вибрации соединен с элементом 211 в виде стенки, который отделяет по текучей среде приемную полость 220 от отделения 225. Другими словами, датчик 270 вибрации расположен со стороны элемента 211 в виде стенки, противоположной стороне этого элемента 211 в виде стенки, которая образует по меньшей мере часть пути для воздуха, проходящего сквозь устройство 200, и которая также образует или по меньшей мере поддерживает вытесняющую конструкцию 261, генерирующую звук. Как следствие, датчик 270 вибрации расположен ближе, в частности непосредственно присоединен, к вытесняющей конструкции 261, генерирующей звук, то есть к источнику звука. Преимущественно эта конфигурация улучшает возможность обнаружения звука, распространяющегося через устройство 100. Помимо этого, вариант осуществления согласно фиг. 5 идентичен первому варианту осуществления, изображенному на фиг. 1-3. Соответственно, идентичные или подобные признаки обозначены одинаковыми номерами ссылок, но с увеличением на 100. Fig. 5 shows a second embodiment of the aerosol generating device 100 according to the present invention. In this embodiment, the vibration sensor 270 is connected to the wall element 211, which fluidly separates the receiving cavity 220 from the compartment 225. In other words, the vibration sensor 270 is located on the side of the wall element 211 opposite the side of this wall element 211, which forms at least part of the path for air passing through the device 200, and which also forms or at least supports the expelling structure 261, generating sound. As a consequence, the vibration sensor 270 is located closer to, in particular directly connected to, the expelling structure 261, generating sound, that is to say to the sound source. Advantageously, this configuration improves the possibility of detecting the sound propagating through the device 100. In addition, the embodiment according to Fig. 5 is identical to the first embodiment shown in Figs. 1-3. Accordingly, identical or similar features are designated by the same reference numbers, but increased by 100.
Для целей настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, в которых указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т. д., следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки минимума и максимума и включают любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут перечисляться или не перечисляться конкретно в данном документе. Следовательно, в этом контексте номер A следует понимать как A ± 5% от A.For the purposes of the present description and the appended claims, except where otherwise indicated, all numbers expressing quantities, amounts, percentages, etc., are to be understood as modified in all instances by the term "about." Furthermore, all ranges include the disclosed minimum and maximum points and include any intermediate ranges therein that may or may not be specifically recited herein. Accordingly, in this context, the number A is to be understood as A ± 5% of A.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20155847.5 | 2020-02-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2823739C1 true RU2823739C1 (en) | 2024-07-29 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015042848A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 吉瑞高新科技股份有限公司 | Smoking signal generation method, apparatus and electronic cigarette |
| CN205456062U (en) * | 2016-01-28 | 2016-08-17 | 深圳市合元科技有限公司 | Liquid storage part spare and have atomizer and electron cigarette of this liquid storage part spare |
| CN107865463A (en) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 卓尔悦欧洲控股有限公司 | A kind of electronic cigarette |
| RU2693705C2 (en) * | 2014-08-21 | 2019-07-04 | Раи Стретеджик Холдингс, Инк. | Device for delivery of aerosol, containing mobile cartridge, and related method for assembly |
| CA3100749A1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | Juul Labs, Inc. | Vaporizer device with cartridge |
| RU2710771C2 (en) * | 2015-11-02 | 2020-01-13 | Раи Стретеджик Холдингс, Инк. | User interface for aerosol delivery device |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015042848A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 吉瑞高新科技股份有限公司 | Smoking signal generation method, apparatus and electronic cigarette |
| RU2693705C2 (en) * | 2014-08-21 | 2019-07-04 | Раи Стретеджик Холдингс, Инк. | Device for delivery of aerosol, containing mobile cartridge, and related method for assembly |
| RU2710771C2 (en) * | 2015-11-02 | 2020-01-13 | Раи Стретеджик Холдингс, Инк. | User interface for aerosol delivery device |
| CN205456062U (en) * | 2016-01-28 | 2016-08-17 | 深圳市合元科技有限公司 | Liquid storage part spare and have atomizer and electron cigarette of this liquid storage part spare |
| CN107865463A (en) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 卓尔悦欧洲控股有限公司 | A kind of electronic cigarette |
| CA3100749A1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | Juul Labs, Inc. | Vaporizer device with cartridge |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7675731B2 (en) | Electrically Operated Aerosol Generating Device with Means for Detecting Airflow Within the Device - Patent application | |
| JP7425862B2 (en) | Wide-leg susceptor heating arrangement for aerosol generators | |
| JP6850298B2 (en) | Aerosol generation system with smoke absorption detector | |
| UA129956C2 (en) | Aerosol-generating device with means for detecting at least one of the insertion or the extraction of an aerosol-generating article into or from the device | |
| KR20220028046A (en) | An aerosol-generating device comprising an induction heating arrangement comprising first and second inductor coils | |
| KR20220027175A (en) | An aerosol-generating device comprising an induction heating arrangement comprising first and second LC circuits having the same resonant frequency | |
| KR20220027166A (en) | An aerosol-generating device comprising an induction heating arrangement comprising first and second LC circuits having different resonant frequencies | |
| JP2017535265A (en) | MEMS-based sensor for aerosol delivery devices | |
| GB2570439A (en) | Method and apparatus for analysing user interaction | |
| KR102660016B1 (en) | Aerosol generating system and aerosol generating device | |
| CN208875423U (en) | A kind of electronic cigarette | |
| CN113507859A (en) | Electronic cigarette with audible connection | |
| JP7445015B2 (en) | ultrasonic mist inhaler | |
| US20240349815A1 (en) | Non-combustion-type flavor inhaler | |
| US20230354917A1 (en) | Aerosol-generating device operable in an aerosol-releasing mode and in a pause mode | |
| RU2823739C1 (en) | Aerosol-generating electric device containing air flow detector in device | |
| KR20230170700A (en) | Aerosol-generating article comprising a wrapper having overlapping areas | |
| US20070161918A1 (en) | Appliance for the oscillometric analysis of the impedance of the respiratory tract | |
| HK40081075B (en) | Electrically operated aerosol-generating device with means for detecting an airflow in the device | |
| HK40081075A (en) | Electrically operated aerosol-generating device with means for detecting an airflow in the device | |
| CN208863603U (en) | A kind of Multifunctional electronic cigarette | |
| WO2025203252A1 (en) | Aerosol generation device | |
| WO2022243270A1 (en) | Mouthpiece with capillary channel for an aerosol-generating device | |
| EP4637454A1 (en) | Aerosol-generating device with acoustic sensor | |
| CN118102930A (en) | Fragrance extracting device or aerosol generating device, control method therefor, and program therefor |