KR20240036611A

KR20240036611A - Induction heating assembly for aerosol generating devices

Info

Publication number: KR20240036611A
Application number: KR1020247005170A
Authority: KR
Inventors: 그제고시 알렉산데르 필라토비치
Original assignee: 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
Priority date: 2021-07-23
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-03-20
Also published as: CN117615677A; WO2023001547A1

Abstract

에어로졸 생성 디바이스(10)용 유도 가열 조립체(11)는 에어로졸 생성 기재(102)의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 챔버(18), 전자기장을 생성하기 위해 가열 챔버(18)의 외부에 위치된 유도 코일(58), 에어로졸 생성 기판(102) 외부 주변부(31)에서 가열 챔버(18) 내부에 위치된 유도 가열 가능 서셉터(48), 및 유도 가열 가능 서셉터(48)와 열 접촉하는 온도 센서(64)를 포함한다. 유도 가열 가능 서셉터(48)는 생성된 전자기장에 의해 유도 가열되도록 유도 코일(58)에 대해 배열되고, 생성된 전자기장으로부터 온도 센서(64)를 차폐하도록 배열된 기하학적 특징부(70)를 갖는다. An induction heating assembly (11) for an aerosol generating device (10) includes a heating chamber (18) for receiving at least a portion of an aerosol generating substrate (102), an induction coil positioned outside the heating chamber (18) to generate an electromagnetic field. (58), an inductively heatable susceptor (48) located inside the heating chamber (18) at the outer periphery (31) of the aerosol generating substrate (102), and a temperature sensor in thermal contact with the inductively heatable susceptor (48) 64). The inductively heating capable susceptor 48 is arranged relative to the induction coil 58 to be inductively heated by the generated electromagnetic field and has a geometric feature 70 arranged to shield the temperature sensor 64 from the generated electromagnetic field.

Description

Induction heating assembly for aerosol generating devices

본 발명은 일반적으로 에어로졸 생성 디바이스용 유도 가열 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어로졸 생성 디바이스의 사용자가 흡입할 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 기재를 가열하기 위한 유도 가열 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는 또한 유도 가열 조립체를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 특히 휴대용 (핸드핸드형) 에어로졸 생성 디바이스에 적용 가능하다. 이러한 디바이스는 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 생성하기 위해 전도, 대류 및/또는 복사에 의해 에어로졸 생성 기재, 예를 들어, 담배 또는 기타 적절한 재료를 연소시키지 않고 가열한다. 본 발명은 특히 유도 가열식 에어로졸 생성 디바이스에 관한 것이다. The present invention relates generally to induction heating assemblies for aerosol-generating devices, and more particularly to induction heating assemblies for heating an aerosol-generating substrate to generate an aerosol to be inhaled by a user of the aerosol-generating device. Embodiments of the present invention also relate to an aerosol generating device comprising an induction heating assembly. The invention is particularly applicable to portable (hand-held) aerosol generating devices. These devices heat, without combustion, an aerosol-generating substrate, such as tobacco or other suitable material, by conduction, convection and/or radiation to generate an aerosol for inhalation by a user. The present invention relates particularly to inductively heated aerosol generating devices.

위험 감소 또는 위험 수정 디바이스(이는 또한 에어로졸 생성 디바이스, 또는 증기 생성 디바이스 또는 개인용 기화기라고도 알려져 있음)의 인기와 사용은 최근 몇 년간 전통적인 담배 제품 사용의 대안으로 급속히 성장했다. 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 물질을 가열하거나 가온하는 다양한 디바이스 및 시스템이 이용 가능하다. The popularity and use of risk reduction or risk modification devices (also known as aerosol generating devices, vapor generating devices, or personal vaporizers) have grown rapidly in recent years as an alternative to the use of traditional tobacco products. A variety of devices and systems are available that heat or warm aerosol-generating materials to generate an aerosol for inhalation by a user.

일반적으로 이용 가능한 위험 감소 또는 위험 수정 디바이스는 가열식 기재 에어로졸 생성 디바이스 또는 소위 가열식 비연소형 디바이스이다. 이러한 유형의 디바이스는 에어로졸 생성 기재를 일반적으로 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도로 가열하여 에어로졸 또는 증기를 생성한다. 에어로졸 생성 기재를 태우거나 연소시키지 않고 에어로졸 생성 기재를 이 범위의 온도로 가열하면 증기가 생성되고, 이 증기는 일반적으로 냉각 및 응축되어 디바이스의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 형성한다. Commonly available risk reduction or risk modification devices are heated base aerosol generating devices or so-called heated non-combustible devices. Devices of this type produce an aerosol or vapor by heating an aerosol-generating substrate to a temperature typically ranging from 150° C. to 300° C. Heating an aerosol-generating substrate to a temperature in this range without burning or combusting the aerosol-generating substrate produces vapor, which typically cools and condenses to form an aerosol for inhalation by the user of the device.

현재 이용 가능한 에어로졸 생성 디바이스는 에어로졸 생성 기재를 가열하기 위한 다양한 접근 방식 중 하나를 사용할 수 있다. 이러한 접근 방식 중 하나는 유도 가열 시스템을 사용하는 에어로졸 생성 디바이스를 제공하는 것이다. 이러한 디바이스에서는 유도 코일이 디바이스에 제공되고, 유도 가열 가능 서셉터가 에어로졸 생성 기재를 가열하기 위해 제공된다. 사용자가 디바이스를 활성화하면 전기 에너지가 유도 코일에 공급되어 교번하는 전자기장이 생성된다. 서셉터는 전자기장과 결합하여 열을 생성하고, 이 열은, 예를 들어, 전도, 복사 및 대류 중 하나 이상에 의해 에어로졸 생성 기재로 전달되고, 에어로졸 생성 기재가 가열됨에 따라 에어로졸이 생성된다. Currently available aerosol generating devices may use one of a variety of approaches to heat the aerosol generating substrate. One such approach is to provide an aerosol generating device that uses an induction heating system. In these devices, an induction coil is provided in the device and a susceptor capable of induction heating is provided for heating the aerosol-generating substrate. When the user activates the device, electrical energy is supplied to the induction coil, creating an alternating electromagnetic field. The susceptor combines with an electromagnetic field to generate heat, which is transferred to the aerosol-generating substrate, for example, by one or more of conduction, radiation, and convection, and as the aerosol-generating substrate is heated, an aerosol is generated.

일반적으로 증기를 생성하기에 충분히 높은 온도로 에어로졸 생성 기재를 신속히 가열하고 이 온도에 에어로졸 생성 기재를 유지하는 것이 바람직하다. 적절한 특성을 갖는 증기 에어로졸을 생성하기 위해서는 에어로졸 생성 기재의 온도를 주의 깊게 제어해야 하므로, 가열 온도를 정확히 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 본 발명은 이러한 필요성을 해결하고자 한다. It is generally desirable to rapidly heat the aerosol-generating substrate to a temperature sufficiently high to generate vapor and maintain the aerosol-generating substrate at this temperature. Since the temperature of the aerosol generating substrate must be carefully controlled to generate a vapor aerosol with appropriate properties, it is desirable to be able to accurately control the heating temperature. The present invention seeks to solve this need.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 생성 디바이스용 유도 가열 조립체로서, According to a first aspect of the invention, there is provided an induction heating assembly for an aerosol generating device, comprising:

에어로졸 생성 기재의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 챔버;a heating chamber for receiving at least a portion of the aerosol-generating substrate;

전자기장을 생성하기 위해 가열 챔버 외부에 위치된 유도 코일;an induction coil positioned outside the heating chamber to generate an electromagnetic field;

에어로졸 생성 기재를 가열하는 외부 주변부에서 가열 챔버 내부에 위치된 유도 가열 가능 서셉터로서, 생성된 전자기장에 의해 유도 가열되도록 유도 코일에 대해 배열된 유도 가열 가능 서셉터; 및an inductively heatable susceptor positioned inside the heating chamber at an outer periphery for heating the aerosol-generating substrate, the inductively heatable susceptor arranged relative to the induction coil to be inductively heated by the generated electromagnetic field; and

유도 가열 가능 서셉터와 열 접촉하는 온도 센서Temperature sensor in thermal contact with induction heating capable susceptor

를 포함하고;Includes;

유도 가열 가능 서셉터는 생성된 전자기장으로부터 온도 센서를 차폐하도록 배열된 기하학적 특징부를 갖는, 유도 가열 조립체가 제공된다. An induction heating capable susceptor is provided with an induction heating assembly having geometric features arranged to shield the temperature sensor from the generated electromagnetic field.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 제1 양태에 따른 유도 가열 조립체를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스가 제공된다. 유도 가열 조립체는 유도 코일에 전력을 제공하도록 배열된 전력원을 추가로 포함할 수 있다. According to a second aspect of the invention, an aerosol generating device is provided comprising an induction heating assembly according to the first aspect. The induction heating assembly may further include a power source arranged to provide power to the induction coil.

유도 가열 조립체는 에어로졸 생성 기재를 연소시키지 않고 에어로졸 생성 기재를 가열하여 에어로졸 생성 기재의 적어도 하나의 성분을 휘발시킴으로써 가열된 증기를 생성하고, 이 증기는 냉각 및 응축되어 에어로졸 생성 디바이스의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 형성하도록 구성된다. 에어로졸 생성 디바이스는 일반적으로 핸드헬드형 휴대용 디바이스이다. The induction heating assembly heats the aerosol-generating substrate without combusting the aerosol-generating substrate to volatilize at least one component of the aerosol-generating substrate, thereby producing a heated vapor that is cooled and condensed to be inhaled by a user of the aerosol-generating device. It is configured to form an aerosol for: Aerosol generating devices are generally handheld and portable devices.

일반적인 용어로, 증기란 임계 온도보다 낮은 온도에서 기체상으로 존재하는 물질로서, 이는 온도를 낮추지 않고 압력을 높이는 것에 의해 증기가 액체로 응축될 수 있는 것을 의미하는 반면, 에어로졸은 공기나 다른 가스에 미세한 고체 입자나 액체 방울이 현탁된 것을 의미한다. 그러나 '에어로졸'과 '증기'라는 용어는 특히 사용자가 흡입하기 위해 생성되는 흡입 가능 매체의 형태와 관련하여 본 명세서에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다. In general terms, a vapor is a substance that exists in gaseous form at a temperature below its critical temperature, meaning that the vapor can be condensed into a liquid by increasing the pressure without lowering the temperature, while an aerosol is a substance that exists in the gaseous phase at temperatures below its critical temperature. It means suspended fine solid particles or liquid droplets. However, it should be noted that the terms 'aerosol' and 'vapour' may be used interchangeably herein, particularly with regard to the form of inhalable medium produced for inhalation by a user.

기하학적 특징부는 생성된 전자기장을 온도 센서로부터 멀리 집중시키도록 배열되고, 이에 따라 온도 센서는 생성된 전자기장으로부터 차폐된다. 특히, 기하학적 특징부는 생성된 전자기장을 온도 센서로부터 멀리 집중시키도록 형상화된다(즉, 생성된 전자기장을 온도 센서로부터 멀리 집중시키도록 배열된 형상 및/또는 부피를 가진다). 기하학적 특징부는 서셉터 재료로 형성되고, 유도 가열 가능 서셉터 내에 또는 이 유도 가열 가능 서셉터에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 유도 가열 가능 서셉터는 에어로졸 생성 기재에 위치되지 않고(즉, 내부 가열 요소로서 작용하지 않고) 대신 에어로졸 생성 기재의 외부에 위치되고, 이에 따라 온도 센서는 또한 전자기장의 집중이 가장 높을 수 있는 에어로졸 생성 기재의 외부(예를 들어, 에어로졸 생성 기재와 유도 코일 사이)에 위치된다. 생성된 전자기장으로부터 온도 센서를 차폐함으로써 생성된 전자기장이 온도 센서에 미치는 영향이 최소화된다. 특히, 온도 센서의 유도 가열이 상당히 또는 완전히 방지되고, 이에 의해 유도 가열 가능 서셉터의 온도의 정확한 측정이 온도 센서에 의해 얻어질 수 있음이 보장된다. 이는 결국 에어로졸 생성 기재의 가열을 정확히 제어할 수 있음을 보장한다. The geometric features are arranged to focus the generated electromagnetic fields away from the temperature sensor, thereby shielding the temperature sensor from the generated electromagnetic fields. In particular, the geometric features are shaped to focus the generated electromagnetic fields away from the temperature sensor (i.e., have a shape and/or volume arranged to focus the generated electromagnetic fields away from the temperature sensor). The geometric feature is formed from a susceptor material and may be formed at least in part within or by an inductively heatable susceptor. The induction-heatable susceptor is not located on the aerosol-generating substrate (i.e., does not act as an internal heating element) but is instead located external to the aerosol-generating substrate, whereby the temperature sensor is also positioned on the aerosol-generating substrate, where the concentration of electromagnetic fields may be highest. It is located external to the substrate (e.g., between the aerosol generating substrate and the induction coil). By shielding the temperature sensor from the generated electromagnetic fields, the impact of the generated electromagnetic fields on the temperature sensor is minimized. In particular, induction heating of the temperature sensor is significantly or completely prevented, thereby ensuring that an accurate measurement of the temperature of the induction-heatable susceptor can be obtained by means of the temperature sensor. This ultimately ensures that the heating of the aerosol-generating substrate can be precisely controlled.

이제 선택적인 특징이 제시된다. 이들 특징은 단독으로 또는 본 발명의 임의의 양태와 임의의 조합으로 적용될 수 있다. Optional features are now presented. These features can be applied alone or in any combination with any aspect of the invention.

온도 센서는 기하학적 특징부 내에 수용될 수 있다. 이에 의해 전자기장이 온도 센서에 미치는 영향이 최소화되어 유도 가열 가능 서셉터의 온도를 보다 정확히 측정할 수 있다. A temperature sensor may be received within the geometric feature. As a result, the effect of electromagnetic fields on the temperature sensor is minimized, allowing more accurate measurement of the temperature of the susceptor capable of induction heating.

온도 센서는 열전대일 수 있고, 기하학적 특징부 내에 수용될 수 있는 제1 열전대 와이어를 포함할 수 있으며, 기하학적 특징부 내에 수용될 수 있는 제2 열전대 와이어를 포함할 수 있다. 기하학적 특징부는 제1 및 제2 열전대 와이어를 수용하도록 동작 가능한 형상 및/또는 부피를 갖는다. 기하학적 특징부 내에 제1 및 제2 열전대 와이어를 배열함으로써 생성된 전자기장이 제1 및 제2 열전대 와이어에 미치는 영향이 최소화되어 유도 가열 가능 서셉터의 온도를 보다 정확히 측정할 수 있다. The temperature sensor may be a thermocouple and may include a first thermocouple wire that may be received within a geometric feature and may include a second thermocouple wire that may be received within the geometric feature. The geometric feature has a shape and/or volume operable to receive the first and second thermocouple wires. By arranging the first and second thermocouple wires within the geometric feature, the effect of the generated electromagnetic field on the first and second thermocouple wires is minimized, allowing for more accurate measurement of the temperature of the inductively heatable susceptor.

유도 코일은 가열 챔버 주위로 연장될 수 있다. 가열 챔버는 길이 방향을 형성하는 길이 방향 축을 가질 수 있다. 유도 코일은 길이 방향 축을 중심으로 가열 챔버 주위로 연장될 수 있는 나선형 코일일 수 있다. 가열 챔버 주위로 나선형으로 연장되는 유도 코일을 제공함으로써, 생성된 전자기장에 의한 유도 가열 가능 서셉터의 신뢰성 있는 가열이 보장될 수 있다. The induction coil may extend around the heating chamber. The heating chamber may have a longitudinal axis defining a longitudinal direction. The induction coil may be a helical coil that may extend around the heating chamber about a longitudinal axis. By providing an induction coil extending helically around the heating chamber, reliable heating of the inductively heatable susceptor by the generated electromagnetic field can be ensured.

유도 가열 가능 서셉터는 가열 챔버의 길이 방향으로 세장형일 수 있다. 세장형 유도 가열 가능 서셉터는 생성된 전자기장의 존재 하에서 효율적으로 가열되고, 세장형 형상은 에어로졸 생성 기재가 그 길이를 따라 신속하고 균일하게 가열되는 것을 보장한다. 이에 의해 에어로졸 생성 디바이스의 에너지 효율이 최대화된다. The induction heating capable susceptor may be elongated along the length of the heating chamber. The elongated inductively heatable susceptor heats efficiently in the presence of the generated electromagnetic field, and its elongated shape ensures that the aerosol-generating substrate is heated rapidly and uniformly along its length. This maximizes the energy efficiency of the aerosol generating device.

유도 가열 가능 서셉터는 내부 표면을 가질 수 있고, 외부 표면을 가질 수 있다. 가열 챔버는 가열 챔버의 내부 부피를 형성하는 챔버 벽을 포함할 수 있다. 유도 가열 가능 서셉터(예를 들어, 유도 가열 가능 서셉터의 외부 표면)와 챔버 벽 사이에는 외부 공기 갭이 있을 수 있고, 에어로졸 생성 기재(또는 에어로졸 생성 기재를 포함하는 에어로졸 생성 물품)가 가열 챔버 내에 수용될 때, 유도 가열 가능 서셉터(예를 들어, 유도 가열 가능 서셉터의 내부 표면)와 에어로졸 생성 기재(또는 에어로졸 생성 기재를 포함하는 에어로졸 생성 물품) 사이에는 내부 공기 갭이 있을 수 있다. 이에 따라, 유도 가열 가능 서셉터로부터 에어로졸 생성 기재로의 효율적인 열 전달이 실현될 수 있다. The induction-heatable susceptor may have an interior surface and may have an exterior surface. The heating chamber may include a chamber wall that forms an interior volume of the heating chamber. There may be an external air gap between the inductively heatable susceptor (e.g., the outer surface of the inductively heatable susceptor) and the chamber wall, and the aerosol-generating substrate (or aerosol-generating article comprising the aerosol-generating substrate) may be positioned within the heating chamber. When received within, there may be an internal air gap between the inductively heatable susceptor (e.g., an interior surface of the inductively heatable susceptor) and the aerosol-generating substrate (or an aerosol-generating article comprising the aerosol-generating substrate). Accordingly, efficient heat transfer from the induction-heatable susceptor to the aerosol-generating substrate can be realized.

유도 가열 조립체는 가열 챔버 내부에 위치된 홀더를 포함할 수 있다. 유도 가열 가능 서셉터는 홀더에 장착될 수 있다. 홀더를 사용하면 유도 가열 가능 서셉터가 에어로졸 생성 기재 외부에 인접하게 위치되지만 에어로졸 생성 기재에 침투하지 않도록 가열 챔버 주변 및 에어로졸 생성 기재 외부의 가열 챔버 내에 유도 가열 가능 서셉터를 위치시키는 것을 용이하게 할 수 있다. The induction heating assembly can include a holder positioned inside the heating chamber. The induction heating capable susceptor can be mounted on a holder. The use of the holder will facilitate positioning the induction heatable susceptor within the heating chamber around the heating chamber and outside the aerosol generating substrate such that the induction heatable susceptor is positioned adjacent to but not penetrating the aerosol generating substrate. You can.

기하학적 특징부는 유도 가열 가능 서셉터의 내부 표면 또는 외부 표면에 형성될 수 있는 홈을 포함할 수 있다. 홈은 길이 방향으로 연장될 수 있다. 온도 센서는 홈에 위치될 수 있다. 온도 센서와 그 구성 부품(예를 들어, 제1 및 제2 열전대 와이어)은 홈에 완전히 수용될 수 있어, 생성된 전자기장이 온도 센서와 그 구성 부품에 미치는 영향이 최소화되어 유도 가열 가능 서셉터의 온도를 보다 정확히 측정하는 것을 보장할 수 있다. 홈은 또한 유도 가열 가능 서셉터의 내부 표면이나 외부 표면에 쉽게 형성될 수 있어서 유도 가열 조립체의 제조 가능성을 향상시킬 수 있다. The geometric features may include grooves that may be formed on the interior or exterior surfaces of the inductively heatable susceptor. The groove may extend longitudinally. The temperature sensor can be placed in the groove. The temperature sensor and its components (e.g., first and second thermocouple wires) can be fully accommodated in the groove, so that the generated electromagnetic field has minimal effect on the temperature sensor and its components, thereby minimizing the effect of the inductively heating susceptor. It can ensure that temperature is measured more accurately. Grooves can also be easily formed on the inner or outer surfaces of the induction heating capable susceptor, thereby improving the manufacturability of the induction heating assembly.

홈은 온도 센서의 위치로부터 유도 가열 가능 서셉터의 단부까지 길이 방향으로 연장될 수 있다. 홈에는 제1 및 제2 열전대 와이어와 같은 온도 센서의 구성 부품이 수용될 수 있다. The groove may extend longitudinally from the location of the temperature sensor to the end of the inductively heatable susceptor. The groove may accommodate components of the temperature sensor, such as first and second thermocouple wires.

유도 가열 가능 서셉터의 내부 표면에 홈이 형성되는 실시예에서, 온도 센서는 내부 표면으로부터 리세스될 수 있다. 유도 가열 가능 서셉터의 외부 표면에 홈이 형성되는 실시예에서, 온도 센서는 외부 표면으로부터 리세스될 수 있다. 유도 가열 가능 서셉터의 내부 표면 또는 외부 표면으로부터 온도 센서를 리세스함으로써, 생성된 전자기장이 온도 센서와 그 구성 부품에 미치는 영향이 최소화되어 유도 가열 가능 서셉터의 온도를 보다 정확히 측정할 수 있다. In embodiments where the inner surface of the inductively heatable susceptor is grooved, the temperature sensor may be recessed from the inner surface. In embodiments where the outer surface of the inductively heatable susceptor is grooved, the temperature sensor may be recessed from the outer surface. By recessing the temperature sensor from the inner or outer surface of the inductively heatable susceptor, the effect of the generated electromagnetic fields on the temperature sensor and its components is minimized, allowing for more accurate measurement of the temperature of the inductively heatable susceptor.

홈은 홈 내의 온도 센서를 둘러쌀 수 있는 전기 전도성 및 자기 불투과성 재료 스트립으로 덮일 수 있다. 재료 스트립은 이상적으로는 (예를 들어, 인접한 유도 가열 가능 서셉터에서 생성된) 와전류가 재료 스트립을 통과할 때 재료 스트립에서 거의 열이 생성되지 않도록 높은 전기 전도율(즉, 낮은 전기 저항률)을 가져야 한다. The groove may be covered with a strip of electrically conductive and magnetically impermeable material that may surround a temperature sensor within the groove. The material strip should ideally have a high electrical conductivity (i.e. low electrical resistivity) such that little heat is generated in the material strip when eddy currents (e.g. generated by an adjacent inductively heatable susceptor) pass through the material strip. do.

기하학적 특징부는 유도 가열 가능 서셉터의 내부 표면 또는 외부 표면에 배열될 수 있는 채널을 포함할 수 있다. 채널은 길이 방향으로 연장될 수 있다. 온도 센서는 채널에 위치될 수 있다. 온도 센서와 그 구성 부품(예를 들어, 제1 및 제2 열전대 와이어)은 채널에 완전히 수용될 수 있어서, 생성된 전자기장이 온도 센서와 그 구성 부품에 미치는 영향이 최소화되어 유도 가열 가능 서셉터의 온도를 보다 정확히 측정하는 것을 보장할 수 있다. 채널은 또한 유도 가열 가능 서셉터의 내부 표면 또는 외부 표면에 쉽게 형성될 수 있어 유도 가열 조립체의 제조 가능성을 향상시킬 수 있다. The geometric features may include channels that may be arranged on the inner or outer surface of the inductively heatable susceptor. The channel may extend longitudinally. A temperature sensor may be located in the channel. The temperature sensor and its components (e.g., first and second thermocouple wires) can be fully accommodated in the channel, such that the generated electromagnetic field has minimal effect on the temperature sensor and its components, thereby minimizing the effect of the inductively heatable susceptor. It can ensure that temperature is measured more accurately. Channels can also be easily formed on the inner or outer surfaces of the induction heating capable susceptor, improving the manufacturability of the induction heating assembly.

채널은 온도 센서의 위치로부터 유도 가열 가능 서셉터의 단부까지 길이 방향으로 연장될 수 있다. 제1 및 제2 열전대 와이어와 같은 온도 센서의 구성 부품은 채널에 수용될 수 있다. The channel may extend longitudinally from the location of the temperature sensor to the end of the inductively heatable susceptor. Components of the temperature sensor, such as first and second thermocouple wires, may be received in the channel.

채널은 길이 방향으로 연장될 수 있는 한 쌍의 측벽에 의해 형성될 수 있다. 측벽은 전기 전도성 및 자기 투과성 재료를 포함할 수 있다. 측벽은 채널이 온도 센서를 차폐하는 효과를 최대화하도록 구성되고 치수화될 수 있다. 측벽은 이상적으로는 (예를 들어, 와전류 및/또는 자기 히스테리시스 손실로 인해) 측벽에서 생성된 열이 온도 센서(그리고, 이에 따라 측정된 온도)에 영향을 주지 않고 대신 유도 가열 가능 서셉터로 전달되기에 충분한 거리만큼 온도 센서로부터 이격되어야 한다. The channel may be formed by a pair of side walls that may extend longitudinally. The sidewalls may include electrically conductive and magnetically permeable materials. The sidewalls can be constructed and dimensioned to maximize the effectiveness of the channel in shielding the temperature sensor. The sidewalls should ideally be such that heat generated in the sidewalls (e.g. due to eddy currents and/or magnetic hysteresis losses) does not affect the temperature sensor (and therefore the measured temperature) but is instead transferred to the inductively heating capable susceptor. It must be separated from the temperature sensor by a sufficient distance to allow

채널은 채널 내의 온도 센서를 둘러쌀 수 있는 전기 전도성 및 자기 불투과성 재료 스트립으로 덮일 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 재료 스트립은 이상적으로는 (예를 들어, 인접한 유도 가열 가능 서셉터에서 생성된) 와전류가 재료 스트립을 통과할 때 재료 스트립에 거의 열이 생성되지 않도록 높은 전기 전도율(즉, 낮은 전기 저항률)을 가져야 한다. The channel may be covered with a strip of electrically conductive and magnetically impermeable material that may surround a temperature sensor within the channel. As mentioned above, the material strip ideally has a high electrical conductivity (i.e. must have a low electrical resistivity).

유도 가열 조립체는, 홀더 상에 장착될 수 있고 챔버 벽의 내부 표면 주위로 연장될 수 있는 복수의 상기 유도 가열 가능 서셉터를 포함할 수 있다. 복수의 유도 가열 가능 서셉터를 제공함으로써, 에어로졸 생성 기재를 보다 신속하고 균일하게 가열하는 것이 달성될 수 있다. The induction heating assembly can include a plurality of the induction heating capable susceptors that can be mounted on a holder and extend around the interior surface of the chamber wall. By providing a plurality of inductively heatable susceptors, more rapid and uniform heating of the aerosol-generating substrate can be achieved.

챔버 벽은 유도 코일을 지지하기 위해 외부 표면 내에 또는 외부 표면 상에 형성될 수 있는 코일 지지 구조물을 포함할 수 있다. 코일 지지 구조물은 유도 코일의 장착을 용이하게 하고, 유도 코일이 유도 가열 가능 서셉터에 대해 최적으로 위치될 수 있게 한다. 따라서, 유도 가열 가능 서셉터는 효율적으로 가열되어 유도 가열 조립체와 에어로졸 생성 디바이스의 에너지 효율을 향상시킨다. 코일 지지 구조물을 제공하면 또한 유도 가열 조립체의 제조 및 조립을 용이하게 할 수 있다. The chamber wall may include a coil support structure that may be formed within or on the exterior surface to support the induction coil. The coil support structure facilitates mounting of the induction coil and allows the induction coil to be optimally positioned relative to the induction heating capable susceptor. Therefore, the induction heating capable susceptor heats efficiently, improving the energy efficiency of the induction heating assembly and aerosol generating device. Providing a coil support structure can also facilitate manufacturing and assembly of the induction heating assembly.

코일 지지 구조물은 코일 지지 홈을 포함할 수 있다. 코일 지지 홈은 챔버 벽의 외부 표면 주위에 나선형으로 연장될 수 있다. 코일 지지 홈은 나선형 유도 코일을 수용하는 데 특히 적합하다. 따라서, 나선형 유도 코일은 가열 챔버 주위로 연장될 수 있다. 유도 코일은 리츠(Litz) 와이어 또는 리츠 케이블을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 재료도 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 나선형 유도 코일의 원형 단면은 에어로졸 생성 기재를 가열 챔버 내로 삽입하는 것을 용이하게 할 수 있고, 유도 가열 가능 서셉터 및 이에 따라 에어로졸 생성 기재를 균일하게 가열하는 것을 보장할 수 있다. The coil support structure may include a coil support groove. The coil support groove may extend helically around the outer surface of the chamber wall. The coil support groove is particularly suitable for accommodating helical induction coils. Accordingly, the helical induction coil can extend around the heating chamber. The induction coil may include Litz wire or Litz cable. However, it is understood that other materials may also be used. The circular cross-section of the helical induction coil can facilitate insertion of the aerosol-generating substrate into the heating chamber and ensure uniform heating of the induction-heatable susceptor and thus the aerosol-generating substrate.

유도 코일은 사용 시 가장 집중된 지점에서 약 20mT와 약 2.0T 사이의 자속 밀도를 갖는 변동 전자기장으로 동작하도록 배열될 수 있다. In use, the induction coil may be arranged to operate with a fluctuating electromagnetic field having a flux density between about 20 mT and about 2.0 T at its most concentrated point.

가열 챔버는 실질적으로 관형일 수 있고, 유도 가열 가능 서셉터 또는 각 유도 가열 가능 서셉터는 실질적으로 관형인 가열 챔버의 주변부 주위로 연장되도록 홀더 상에 장착될 수 있다. 가열 챔버는 실질적으로 원통형일 수 있고, 유도 가열 가능 서셉터 또는 각 유도 가열 가능 서셉터는 실질적으로 원통형인 가열 챔버 주변부 주위로 연장되도록 홀더 상에 장착될 수 있다. 따라서, 가열 챔버는 종종 에어로졸 생성 물품 형태의 에어로졸 생성 기재가 원통형 형태로 포장되고 판매되기 때문에 유리할 수 있는 실질적으로 원통형인 에어로졸 생성 기재를 수용하도록 구성될 수 있다. 유도 가열 조립체는 2개의 유도 가열 가능 서셉터를 포함할 수 있다. 유도 가열 가능 서셉터 각각은 길이 방향으로 세장형일 수 있고, 실질적으로 반원형 단면을 가질 수 있다. The heating chamber may be substantially tubular and the induction heat capable susceptor or each induction heat capable susceptor may be mounted on a holder to extend around a periphery of the substantially tubular heating chamber. The heating chamber may be substantially cylindrical and the induction heat capable susceptor or each induction heat capable susceptor may be mounted on a holder so as to extend around a substantially cylindrical heating chamber periphery. Accordingly, the heating chamber can be configured to receive a substantially cylindrical aerosol-generating substrate, which can be advantageous because aerosol-generating substrates, often in the form of aerosol-generating articles, are packaged and sold in cylindrical form. The induction heating assembly may include two induction heating capable susceptors. Each induction heatable susceptor may be longitudinally elongated and may have a substantially semicircular cross-section.

가열 챔버 및/또는 홀더는 실질적으로 전기 비전도성 및 자기 불투과성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가열 챔버 및/또는 홀더는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)과 같은 내열성 플라스틱 재료를 포함할 수 있다. 가열 챔버 및/또는 홀더는 에어로졸 생성 디바이스의 동작 동안 유도 코일에서 생성된 전자기장에 의해 가열되지 않아서, 유도 가열 가능 서셉터로 입력되는 에너지가 최대화되는 것을 보장한다. 이는 결국 유도 가열 조립체 및 에어로졸 생성 디바이스의 에너지 효율을 최대화하는 것을 보장하는 데 도움이 된다. 또한 에어로졸 생성 디바이스는 접촉할 때 시원한 상태로 유지되어서 사용자의 편안함이 최대화되는 것을 보장한다. The heating chamber and/or holder may comprise a material that is substantially electrically non-conductive and magnetically impermeable. For example, the heating chamber and/or holder may include a heat-resistant plastic material such as polyether ether ketone (PEEK). The heating chamber and/or holder are not heated by the electromagnetic field generated by the induction coil during operation of the aerosol generating device, ensuring that the energy input to the induction heatable susceptor is maximized. This ultimately helps ensure that the energy efficiency of the induction heating assembly and aerosol generating device is maximized. Additionally, the aerosol-generating device remains cool to the touch, ensuring maximum user comfort.

온도 센서는 열전대, 서미스터 및 저항 온도 검출기(RTD)로 구성된 그룹 중에서 선택될 수 있다. 그러나 다른 유형의 온도 센서도 사용될 수 있다. Temperature sensors may be selected from the group consisting of thermocouples, thermistors, and resistance temperature detectors (RTDs). However, other types of temperature sensors may also be used.

유도 가열 가능 서셉터는 금속을 포함할 수 있다. 금속은 일반적으로 스테인레스강과 탄소강으로 구성된 그룹 중에서 선택된다. 그러나, 유도 가열 가능 서셉터는 알루미늄, 철, 니켈, 스테인레스강, 탄소강 및 이들의 합금, 예를 들어, 니켈 크롬 또는 니켈 구리 중 하나 이상을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있다. 부근에 전자기장을 인가함으로써, 유도 가열 가능 서셉터는 와전류 및 자기 히스테리시스 손실로 인해 전자기에서 열로 에너지를 변환하는 것에 의해 열을 생성한다. The induction-heatable susceptor may comprise a metal. The metal is generally selected from the group consisting of stainless steel and carbon steel. However, the induction heatable susceptor may comprise any suitable material, including but not limited to one or more of aluminum, iron, nickel, stainless steel, carbon steel, and alloys thereof, such as nickel chromium or nickel copper. there is. By applying an electromagnetic field nearby, an inductively heatable susceptor generates heat by converting energy from electromagnetic to heat due to eddy currents and magnetic hysteresis losses.

에어로졸 생성 디바이스는 예를 들어 고주파수에서 동작하도록 구성될 수 있는 제어 회로를 포함하는 제어기를 포함할 수 있다. 전력원과 회로는 대략 80kHz 내지 1MHz, 가능하게는 대략 150kHz 내지 250kHz, 및 가능하게는 대략 200kHz의 주파수에서 동작하도록 구성될 수 있다. 전력원과 회로는 사용되는 유도 가열 가능 서셉터의 유형에 따라 더 높은 주파수, 예를 들어, MHz 범위에서 동작하도록 구성될 수 있다. The aerosol generating device may include a controller including control circuitry that may be configured to operate at high frequencies, for example. The power source and circuitry may be configured to operate at frequencies of approximately 80 kHz to 1 MHz, possibly approximately 150 kHz to 250 kHz, and possibly approximately 200 kHz. The power source and circuit may be configured to operate at higher frequencies, e.g., in the MHz range, depending on the type of inductively heatable susceptor used.

에어로졸 생성 기재는 임의의 유형의 고체 또는 반고체 재료를 포함할 수도 있다. 에어로졸 생성 고체의 예시적인 유형에는 분말, 과립, 펠릿, 조각, 가닥, 입자, 겔, 스트립, 느슨한 잎(loose leaf), 각초, 다공성 재료, 발포 재료 또는 시트가 포함된다. 에어로졸 생성 기재는 식물 유래 재료를 포함할 수 있고, 특히 담배를 포함할 수 있다. 이 기재는 유리하게는 예를 들어 셀룰로오스 섬유, 담배 줄기 섬유 및 CaCO₃과 같은 무기 충전제 중 임의의 하나 이상과 담배를 포함하는 재생 담배를 포함할 수 있다. The aerosol-generating substrate may comprise any type of solid or semi-solid material. Exemplary types of aerosol-generating solids include powders, granules, pellets, flakes, strands, particles, gels, strips, loose leaves, cut sheets, porous materials, foam materials or sheets. Aerosol-generating substrates may include plant-derived materials, particularly tobacco. This substrate may advantageously comprise regenerated tobacco, comprising tobacco with any one or more of inorganic fillers such as, for example, cellulose fibers, tobacco stem fibers and CaCO ₃ .

그 결과, 에어로졸 생성 디바이스는 "가열식 담배 디바이스", "가열식 비연소형 담배 디바이스", "담배 제품 기화 디바이스" 등으로 지칭될 수 있으며, 이는 이러한 효과를 달성하기에 적합한 디바이스로 해석된다. 본 명세서에 개시된 특징은 임의의 에어로졸 생성 기재를 기화시키도록 설계된 디바이스에 동일하게 적용 가능하다. As a result, aerosol generating devices may be referred to as “heated tobacco devices”, “heated non-combustible tobacco devices”, “tobacco product vaporization devices”, etc., which are interpreted as devices suitable for achieving this effect. The features disclosed herein are equally applicable to devices designed to vaporize any aerosol-generating substrate.

에어로졸 생성 기재는 에어로졸 생성 물품의 일부를 형성할 수 있고, 종이 포장지로 둘러싸일 수 있다. The aerosol-generating substrate may form part of an aerosol-generating article and may be surrounded by a paper wrapper.

에어로졸 생성 물품은 실질적으로 스틱 형상으로 형성될 수 있고, 적절한 방식으로 배열된 에어로졸 생성 기재가 있는 관형 영역을 갖는 궐련과 대체로 유사할 수 있다. 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 물품의 근위 단부에, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하는 필터 세그먼트를 포함할 수 있다. 필터 세그먼트는 마우스피스 필터를 구성할 수 있고, 에어로졸 생성 기재와 동축 정렬될 수 있다. 하나 이상의 증기 수집 영역, 냉각 영역 및 기타 구조물이 또한 일부 설계에 포함될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품은 필터 세그먼트의 상류에 적어도 하나의 관형 세그먼트를 포함할 수 있다. 관형 세그먼트는 증기 냉각 영역으로 작용할 수 있다. 증기 냉각 영역은 유리하게는 에어로졸 생성 기재를 가열함으로써 생성된 가열된 증기가 냉각 및 응축될 수 있게 하여 예를 들어 필터 세그먼트를 통해 사용자가 흡입하기에 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성하는 것을 허용할 수 있다. The aerosol-generating article may be formed substantially in a stick shape and may broadly resemble a cigarette having a tubular region with an aerosol-generating substrate arranged in an appropriate manner. The aerosol-generating article may include a filter segment comprising, for example, cellulose acetate fibers at the proximal end of the aerosol-generating article. The filter segments may constitute a mouthpiece filter and may be coaxially aligned with the aerosol generating substrate. One or more vapor collection areas, cooling areas and other structures may also be included in some designs. For example, an aerosol-generating article can include at least one tubular segment upstream of a filter segment. The tubular segment can act as a vapor cooling zone. The vapor cooling zone may advantageously allow the heated vapor produced by heating the aerosol generating substrate to cool and condense to form an aerosol with properties suitable for inhalation by a user, for example through a filter segment. there is.

에어로졸 생성 기재는 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제의 예로는 다가 알코올과 이들의 혼합물, 예를 들어, 글리세린 또는 프로필렌 글리콜이 포함된다. 일반적으로, 에어로졸 생성 기재는 건조 중량 기준으로 대략 5% 내지 대략 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 에어로졸 생성 기재는 건조 중량 기준으로 대략 10% 내지 대략 20%, 가능하게는 건조 중량 기준으로 대략 15%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. The aerosol-generating substrate may include an aerosol former. Examples of aerosol formers include polyhydric alcohols and mixtures thereof, such as glycerin or propylene glycol. Generally, the aerosol-generating substrate may include an aerosol former content of approximately 5% to approximately 50% by dry weight. In some embodiments, the aerosol-generating substrate may include an aerosol former content of approximately 10% to approximately 20% by dry weight, possibly approximately 15% by dry weight.

가열될 때 에어로졸 생성 기재는 휘발성 화합물을 방출할 수 있다. 휘발성 화합물에는 니코틴 또는 담배 향료와 같은 향료 화합물이 포함될 수 있다. When heated, aerosol-generating substrates can release volatile compounds. Volatile compounds may include flavoring compounds such as nicotine or tobacco flavoring.

도 1은 에어로졸 생성 디바이스와 이 에어로졸 생성 디바이스의 가열 챔버 내에 위치될 준비가 된 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 시스템의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 에어로졸 생성 시스템의 개략 단면도로서, 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 디바이스의 가열 챔버 내에 위치된 것을 도시한다.
도 3은 도 1 및 도 2의 에어로졸 생성 디바이스의 유도 가열 조립체의 제1 예의 개략 절단 사시도로서, 가열 챔버에 위치된 홀더 및 유도 가열 가능 서셉터를 도시한다.
도 4는 홀더와 유도 가열 가능 서셉터의 개략 사시도이다.
도 5는 도 4의 홀더와 유도 가열 가능 서셉터의 분해도이다.
도 6 및 도 7은 유도 가열 가능 서셉터의 외부 표면에 형성된 홈을 갖는 유도 가열 가능 서셉터의 제1 예의 일부 개략 사시도이다.
도 8 및 도 9는 유도 가열 가능 서셉터의 내부 표면에 형성된 홈을 갖는 유도 가열 가능 서셉터의 제2 예의 일부 개략 사시도이다.
도 10 및 도 11은 유도 가열 가능 서셉터의 외부 표면에 배열된 채널을 갖는 유도 가열 가능 서셉터의 제3 예의 일부 개략 사시도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an aerosol generating system comprising an aerosol generating device and an aerosol generating article ready to be placed within a heating chamber of the aerosol generating device.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the aerosol generating system of Figure 1, showing an aerosol generating article positioned within a heating chamber of the aerosol generating device.
Figure 3 is a schematic cutaway perspective view of a first example of an induction heating assembly of the aerosol generating device of Figures 1 and 2, showing a holder positioned in a heating chamber and a susceptor capable of induction heating;
Figure 4 is a schematic perspective view of a holder and a susceptor capable of induction heating.
Figure 5 is an exploded view of the holder and induction heating capable susceptor of Figure 4;
6 and 7 are partial schematic perspective views of a first example of an induction heatable susceptor having grooves formed on the outer surface of the induction heatable susceptor.
8 and 9 are partial schematic perspective views of a second example of an induction heatable susceptor having grooves formed on the inner surface of the induction heatable susceptor.
Figures 10 and 11 are partial schematic perspective views of a third example of an induction heatable susceptor having channels arranged on the outer surface of the induction heatable susceptor;

본 발명의 실시예는 이제 단지 예로서 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다. Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings by way of example only.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 시스템(1)의 일례가 개략적으로 도시되어 있다. 에어로졸 생성 시스템(1)은 에어로졸 생성 디바이스(10), 및 이 디바이스(10)와 함께 사용하기 위한 에어로졸 생성 물품(100)을 포함한다. 에어로졸 생성 디바이스(10)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 다양한 구성요소를 수용하는 본체(12)를 포함한다. 본체(12)는 본 명세서에 제시된 다양한 실시예에 설명된 구성요소에 꼭 맞고 사용자가 도움 없이 한 손으로 편안하게 잡을 수 있는 크기의 임의의 형상을 가질 수 있다. Referring first to Figures 1 and 2, an example of an aerosol generating system 1 is schematically depicted. An aerosol generating system (1) includes an aerosol generating device (10) and an aerosol generating article (100) for use with the device (10). Aerosol generating device 10 includes a body 12 that houses the various components of aerosol generating device 10 . Body 12 can be of any shape and sized to fit the components described in the various embodiments presented herein and to allow a user to comfortably hold it in one hand without assistance.

도 1 및 도 2의 하부 쪽에 도시된 에어로졸 생성 디바이스(10)의 제1 단부(14)는 편의상 에어로졸 생성 디바이스(10)의 원위, 하부, 베이스 또는 하위 단부로서 설명된다. 도 1 및 도 2의 상부 쪽에 도시된 에어로졸 생성 디바이스(10)의 제2 단부(16)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 근위, 상부 또는 상위 단부로서 설명된다. 사용 동안, 사용자는 일반적으로 제1 단부(14)가 아래쪽으로 및/또는 사용자의 입에 대해 원위 위치에 있고, 제2 단부(16)가 위쪽으로 및/또는 사용자의 입에 대해 근위 위치에 있도록 에어로졸 생성 디바이스(10)를 배향시킨다. The first end 14 of the aerosol-generating device 10 shown on the lower side of FIGS. 1 and 2 is conveniently described as the distal, lower, base or lower end of the aerosol-generating device 10 . The second end 16 of the aerosol-generating device 10, shown toward the top of FIGS. 1 and 2, is described as the proximal, upper or upper end of the aerosol-generating device 10. During use, the user generally holds the first end 14 in a downward and/or distal position relative to the user's mouth and the second end 16 in an upward and/or proximal position relative to the user's mouth. Orient the aerosol generating device 10.

에어로졸 생성 디바이스(10)는 본체(12)에 위치된 유도 가열 조립체(11)를 포함한다. 유도 가열 조립체(11)는 가열 챔버(18)를 포함한다. 가열 챔저(18)는 에어로졸 생성 물품(100)을 수용하기 위해 실질적으로 원통형 단면을 갖는 공동(20) 형태의 내부 부피를 형성한다. 가열 챔버(18)는 길이 방향을 형성하는 길이 방향 축을 갖고, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)과 같은 내열성 플라스틱 재료로 형성된다. 에어로졸 생성 디바이스(10)는 전력원(22), 예를 들어, 재충전될 수 있는 하나 이상의 배터리, 및 제어기(24)를 추가로 포함한다. Aerosol generating device 10 includes an induction heating assembly 11 located in a body 12. Induction heating assembly 11 includes a heating chamber 18. The heating chamber 18 defines an internal volume in the form of a cavity 20 having a substantially cylindrical cross-section for receiving the aerosol-generating article 100. The heating chamber 18 has a longitudinal axis defining a longitudinal direction and is formed of a heat-resistant plastic material such as polyether ether ketone (PEEK). Aerosol generating device 10 further includes a power source 22, eg, one or more batteries that can be recharged, and a controller 24.

가열 챔버(18)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 제2 단부(16) 쪽에서 개방된다. 다시 말해, 가열 챔버(18)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 제2 단부(16) 쪽에서 개방된 제1 단부(26)를 갖는다. 가열 챔버(18)는 일반적으로 본체(12)로의 열 전달을 최소화하기 위해 본체(12)의 내부 표면으로부터 이격되어 유지된다. The heating chamber 18 opens towards the second end 16 of the aerosol generating device 10 . In other words, the heating chamber 18 has a first end 26 that is open towards the second end 16 of the aerosol generating device 10 . Heating chamber 18 is generally maintained spaced apart from the interior surface of body 12 to minimize heat transfer to body 12.

에어로졸 생성 디바이스(10)는 가열 챔버(18)에 접근하는 것을 방지하기 위해 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)를 덮는 폐쇄 위치(도 1 참조)와, 가열 챔버(18)에 접근하는 것을 제공하기 위해 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)를 노출시키는 개방 위치(도 2 참조) 사이에서 횡방향으로 이동 가능한 활주 커버(28)를 선택적으로 포함할 수 있다. 활주 커버(28)는 일부 실시예에서 폐쇄 위치로 편향될 수 있다. The aerosol generating device 10 is positioned in the heating chamber 18 in a closed position (see FIG. 1 ) covering the open first end 26 of the heating chamber 18 to prevent access to the heating chamber 18 . It may optionally include a sliding cover 28 that is laterally movable between open positions (see Figure 2) exposing the open first end 26 of the heating chamber 18 to provide access. Slide cover 28 may be biased to a closed position in some embodiments.

가열 챔버(18)와 특히 공동(20)은 대응하는 형상의 대체로 원통형 또는 막대형 에어로졸 생성 물품(100)을 수용하도록 배열된다. 일반적으로, 에어로졸 생성 물품(100)은 미리 포장된 에어로졸 생성 기재(102)를 포함한다. 에어로졸 생성 물품(100)은 예를 들어 에어로졸 생성 기재(102)로서 담배를 함유할 수 있는 일회용 및 교체 가능한 물품("소모품"으로도 알려짐)이다. 에어로졸 생성 물품(100)은 근위 단부(104)(또는 입 단부)와 원위 단부(106)를 갖는다. 에어로졸 생성 물품(100)은 에어로졸 생성 기재(102)의 하류에 위치된 마우스피스 세그먼트(108)를 추가로 포함한다. 에어로졸 생성 기재(102)와 마우스피스 세그먼트(108)는 막대형 에어로졸 생성 물품(100)을 형성하기 위해 구성요소들을 제 위치에 유지하기 위해 포장지(110)(예를 들어, 종이 포장지) 내부에 동축 정렬된 상태로 배열된다. The heating chamber 18 and in particular the cavity 20 are arranged to receive a generally cylindrical or rod-shaped aerosol-generating article 100 of corresponding shape. Generally, the aerosol-generating article 100 includes a prepackaged aerosol-generating substrate 102. The aerosol-generating article 100 is a disposable and replaceable article (also known as a “consumable”) that may contain, for example, tobacco as the aerosol-generating substrate 102. Aerosol-generating article 100 has a proximal end 104 (or mouth end) and a distal end 106. Aerosol-generating article 100 further includes a mouthpiece segment 108 positioned downstream of aerosol-generating substrate 102. Aerosol-generating substrate 102 and mouthpiece segment 108 are coaxial within a wrapper 110 (e.g., a paper wrapper) to hold the components in place to form a rod-shaped aerosol-generating article 100. Arranged in sorted order.

마우스피스 세그먼트(108)는 하류 방향으로, 다시 말해, 에어로졸 생성 물품(100)의 원위 단부(106)로부터 근위 (입) 단부(104) 쪽으로 가면서 동축 정렬된 상태로 순차적으로 배열된 구성요소(상세히 도시되지 않음), 즉 냉각 세그먼트, 중심 구멍 세그먼트 및 필터 세그먼트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트는 일반적으로 포장지(110)의 두께보다 큰 두께를 갖는 중공 종이 튜브를 포함한다. 중심 구멍 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 섬유와 가소제를 함유하는 경화된 혼합물을 포함할 수 있으며, 마우스피스 세그먼트(108)의 강도를 증가시키는 기능을 한다. 필터 세그먼트는 일반적으로 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하고, 마우스피스 필터 역할을 한다. 가열된 증기가 에어로졸 생성 기재(102)로부터 에어로졸 생성 물품(100)의 근위 (입) 단부(104) 쪽으로 흐를 때, 증기는 냉각 세그먼트와 중심 구멍 세그먼트를 통과하면서 냉각 및 응축되어 필터 세그먼트를 통해 사용자가 흡입하기에 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성한다. Mouthpiece segments 108 are sequentially arranged components in coaxial alignment in a downstream direction, that is, from the distal end 106 of the aerosol-generating article 100 toward the proximal (mouth) end 104 (see details). not shown), i.e. may include one or more of a cooling segment, a central hole segment and a filter segment. The cooling segment generally comprises a hollow paper tube having a thickness greater than that of the wrapper 110 . The central hole segment may include a cured mixture containing cellulose acetate fibers and a plasticizer and serves to increase the strength of the mouthpiece segment 108. The filter segment typically contains cellulose acetate fibers and serves as a mouthpiece filter. As the heated vapor flows from the aerosol-generating substrate 102 toward the proximal (mouth) end 104 of the aerosol-generating article 100, the vapor cools and condenses as it passes through the cooling segment and the central hole segment and passes through the filter segment to the user. forms an aerosol with properties suitable for inhalation.

가열 챔버(18)는 가열 챔버(18)의 제2 단부(34)에 위치된 베이스(32)와 개방된 제1 단부(26) 사이에 연장되는 측벽(또는 챔버 벽)(30)을 갖는다. 측벽(30)과 베이스(32)는 서로 연결되어 단일 부재로 일체형으로 형성될 수 있다. 예시된 실시예에서, 측벽(30)은 관형, 보다 구체적으로는 원통형이다. 다른 실시예에서, 측벽(30)은 타원형 또는 다각형 단면을 갖는 튜브와 같은 다른 적합한 형상을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 측벽(30)은 테이퍼질 수 있다. Heating chamber 18 has a side wall (or chamber wall) 30 extending between an open first end 26 and a base 32 located at a second end 34 of heating chamber 18. The side wall 30 and the base 32 may be connected to each other and integrally formed as a single member. In the illustrated embodiment, side wall 30 is tubular, more specifically cylindrical. In other embodiments, sidewall 30 may have another suitable shape, such as a tube with an oval or polygonal cross-section. In another embodiment, sidewall 30 may be tapered.

예시된 실시예에서, 가열 챔버(18)의 베이스(32)는 폐쇄되어, 예를 들어, 밀봉되거나 기밀 밀봉된다. 즉, 가열 챔버(18)는 컵 형상이다. 이는 개방된 제1 단부(26)로부터 흡인된 공기가 베이스(32)에 의해 제2 단부(34) 밖으로 흐르는 것을 방지하고, 대신 에어로졸 생성 기재(102)를 통해 안내되는 것을 보장할 수 있다. In the illustrated embodiment, the base 32 of the heating chamber 18 is closed, for example sealed or hermetically sealed. That is, the heating chamber 18 is cup-shaped. This may ensure that air drawn from the open first end 26 is prevented from flowing out of the second end 34 by the base 32 and is instead guided through the aerosol generating substrate 102 .

특히 도 3 내지 도 5를 참조하면, 유도 가열 조립체(11)는 가열 챔버(18)의 공동(20)에 위치된 홀더(36)(또는 프레임)를 포함하고, 이 홀더는 또한 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)과 같은 내열성 플라스틱 재료로 형성된다. 홀더(36)는 단순화를 위해 도 1 및 도 2에는 도시되지 않았다. 홀더(36)는 근위 단부(38)와 원위 단부(40)를 갖고, 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)에 있는 원주 방향 립(lip)(44)과 협력하는 림(rim)(42)을 근위 단부(38)에 포함한다(도 3에 가장 잘 도시됨). 홀더(36)는 림(42)으로부터 홀더(36)의 원위 단부(40) 쪽으로 연장되는 2개의 길이 방향으로 연장되는 서셉터 장착부(46)를 포함한다. 만곡된 판 형태의 2개의 실질적으로 반원형인 세장형 유도 가열 가능 서셉터(48)가 서셉터 장착부(46)에 의해 홀더(36) 상에 장착되어, 유도 가열 가능 서셉터(48)가 함께 관형 형태의 서셉터를 형성한다. 유도 가열 가능 서셉터(48) 각각은 내부 표면(48a)과 외부 표면(48b)을 갖는다. 유도 가열 가능 서셉터(48), 보다 구체적으로 내부 표면(48a)은 에어로졸 생성 기재(102)로부터 이격되어 유도 가열 가능 서셉터(48)의 내부 표면(48a)과 에어로졸 생성 물품(100)의 포장지(110)의 외부 표면 사이에 공기가 흐르는 것을 허용하는 내부 공기 갭을 형성할 수 있다. 3-5, the induction heating assembly 11 includes a holder 36 (or frame) positioned in the cavity 20 of the heating chamber 18, which holder also includes a polyether ether ketone It is formed from a heat-resistant plastic material such as (PEEK). Holder 36 is not shown in FIGS. 1 and 2 for simplicity. The holder 36 has a proximal end 38 and a distal end 40 and has a rim that cooperates with a circumferential lip 44 at the open first end 26 of the heating chamber 18. ) 42 at the proximal end 38 (best shown in Figure 3). Holder 36 includes two longitudinally extending susceptor mounts 46 extending from rim 42 toward distal end 40 of holder 36. Two substantially semi-circular elongated induction heatable susceptors 48 in the form of curved plates are mounted on the holder 36 by means of susceptor mounting portions 46, so that the induction heatable susceptors 48 together are tubular. Forms a susceptor in the form of Each induction heatable susceptor 48 has an inner surface 48a and an outer surface 48b. The induction heatable susceptor 48, and more specifically the inner surface 48a, is spaced apart from the aerosol generating substrate 102 such that the inner surface 48a of the induction heatable susceptor 48 and the packaging of the aerosol generating article 100 are spaced apart from the aerosol generating substrate 102. An internal air gap may be formed to allow air to flow between the external surfaces of 110.

가열 챔버(18)의 측벽(30)은 내부 표면(50)과 외부 표면(52)을 갖고, 유도 가열 가능 서셉터(48)는 가열 챔버(18)의 주변부(31)에 위치된다. 보다 구체적으로, 유도 가열 가능 서셉터(48)는 측벽(30)의 내부 표면(50) 주위로 연장된다. 그러나 유도 가열 가능 서셉터(48)의 외부 표면(48b)은 측벽(30)의 내부 표면(50)을 향하지만 이 내부 표면으로부터 이격되어 유도 가열 가능 서셉터(48)의 외부 표면(48b)과 측벽(30)의 내부 표면(50) 사이에 공기가 흐르는 것을 허용하는 외부 공기 갭을 형성한다. The side wall 30 of the heating chamber 18 has an inner surface 50 and an outer surface 52 and an inductively heating capable susceptor 48 is located at the periphery 31 of the heating chamber 18 . More specifically, inductively heatable susceptor 48 extends around interior surface 50 of side wall 30 . However, the outer surface 48b of the inductively heatable susceptor 48 faces the inner surface 50 of the side wall 30, but is spaced away from this inner surface and has an outer surface 48b of the inductively heatable susceptor 48. Forms an external air gap allowing air to flow between the inner surfaces 50 of the side walls 30.

유도 가열 조립체(11)는 전자기장을 생성하기 위한 전자기장 생성기(56)를 포함한다. 전자기장 생성기(56)는 실질적으로 나선형 유도 코일(58)을 포함한다. 유도 코일(58)은 원형 단면을 갖고, 실질적으로 원통형인 가열 챔버(18) 주위에 나선형으로 연장된다. 유도 코일(58)은 전력원(22)과 제어기(24)에 의해 통전될 수 있다. 제어기(24)는 다른 전자 구성요소 중에서 전력원(22)으로부터의 직류 전류를 유도 코일(58)을 위한 교류 고주파 전류로 변환하도록 배열된 인버터를 포함한다. The induction heating assembly 11 includes an electromagnetic field generator 56 for generating an electromagnetic field. The electromagnetic field generator 56 comprises a substantially helical induction coil 58 . The induction coil 58 has a circular cross-section and extends helically around the substantially cylindrical heating chamber 18 . Induction coil 58 may be energized by power source 22 and controller 24. Controller 24 includes, among other electronic components, an inverter arranged to convert direct current from power source 22 into alternating high frequency current for induction coil 58.

가열 챔버(18)의 측벽(30)은 외부 표면(52)에 형성된 코일 지지 구조물(60)을 포함한다. 예시된 예에서, 코일 지지 구조물(60)은 외부 표면(52) 주위에 나선형으로 연장되는 코일 지지 홈(62)을 포함한다. 유도 코일(58)은 코일 지지 홈(62)에 위치되고, 이에 따라 유도 가열 가능 서셉터(48)에 대해 확실히 최적으로 위치된다. The side wall 30 of the heating chamber 18 includes a coil support structure 60 formed on an exterior surface 52 . In the illustrated example, coil support structure 60 includes coil support grooves 62 that extend helically around outer surface 52 . The induction coil 58 is positioned in the coil support groove 62 and is thus clearly optimally positioned relative to the induction heating capable susceptor 48 .

도 6 내지 도 11을 참조하면, 유도 가열 조립체(11)는 예를 들어 열전대, 서미스터, 저항 온도 검출기(RTD) 또는 임의의 다른 적합한 온도 센서일 수 있는 온도 센서(64)를 추가로 포함한다. 온도 센서(64)는 제어기(24)에 동작 가능하게 결합되고, 유도 가열 가능 서셉터(48)의 온도를 측정할 수 있도록 유도 가열 가능 서셉터(48)와 열 접촉한다. 예시된 예에서, 온도 센서(64)는 온도 센서(64)를 제어기(24)에 연결하는 제1 및 제2 연결 와이어(66, 68)를 포함한다. 열전대의 경우, 제1 및 제2 연결 와이어(66, 68)는 제1 및 제2 열전대 와이어를 포함할 수 있다. 유도 가열 가능 서셉터(48)는 유도 코일에 의해 생성된 전자기장을 온도 센서(64)로부터 멀리 집중시킴으로써 유도 코일(58)에 의해 생성된 전자기장으로부터 온도 센서(64)를 차폐하도록 배열된 기하학적 특징부(70)를 갖는다. 단순화를 위해 도 1 내지 도 5에서는 기하학적 특징부(70)가 생략되었다는 점에 유의해야 한다. 6-11, induction heating assembly 11 further includes a temperature sensor 64, which may be, for example, a thermocouple, thermistor, resistance temperature detector (RTD), or any other suitable temperature sensor. A temperature sensor 64 is operably coupled to the controller 24 and is in thermal contact with the inductively heatable susceptor 48 to measure the temperature of the inductively heatable susceptor 48. In the illustrated example, temperature sensor 64 includes first and second connecting wires 66, 68 connecting temperature sensor 64 to controller 24. In the case of a thermocouple, the first and second connection wires 66 and 68 may include first and second thermocouple wires. The induction heating capable susceptor 48 has geometric features arranged to shield the temperature sensor 64 from the electromagnetic fields generated by the induction coil 58 by focusing the electromagnetic fields generated by the induction coil away from the temperature sensor 64. It has (70). It should be noted that geometric features 70 have been omitted in FIGS. 1-5 for simplicity.

도 6 및 도 7을 참조하면, 기하학적 특징부(70)가 유도 가열 가능 서셉터(48)의 외부 표면(48b)에 형성된 홈(72)을 포함하는, 유도 가열 가능 서셉터(48)의 제1 예가 도시되어 있다. 홈(72)은 온도 센서(64)가 위치된 위치로부터 유도 가열 가능 서셉터(48)의 단부까지 길이 방향으로 연장된다. 온도 센서(64)는 홈이 외부 표면(48b)으로부터 리세스되도록 홈(72) 내에 위치된다. 도 7의 예에서, 홈(72)은 전기 전도성 및 자기 불투과성 재료 스트립(74)으로 덮인다. 재료 스트립(74)은 홈(72) 내의 온도 센서(64)와 제1 및 제2 연결 와이어(66, 68)를 둘러싸고, 인접한 유도 가열 가능 서셉터(48)에서 생성된 와전류가 재료 스트립을 통과할 때 재료 스트립(74)에서 거의 열이 생성되지 않도록 높은 전기 전도율(즉, 낮은 전기 저항율)을 갖는 재료를 포함한다. 6 and 7 , an illustration of an inductively heatable susceptor 48 is shown, wherein geometrical features 70 include grooves 72 formed in an outer surface 48b of the inductively heatable susceptor 48. 1 Example is shown. The groove 72 extends longitudinally from the position where the temperature sensor 64 is located to the end of the inductively heatable susceptor 48. Temperature sensor 64 is positioned within groove 72 such that the groove is recessed from outer surface 48b. In the example of Figure 7, grooves 72 are covered with strips 74 of electrically conductive and magnetically impermeable material. A strip of material 74 surrounds the temperature sensor 64 and the first and second connecting wires 66, 68 in a groove 72 such that eddy currents generated in adjacent inductively heatable susceptors 48 pass through the strip of material. It includes a material that has high electrical conductivity (i.e., low electrical resistivity) such that little heat is generated in the material strip 74 when heated.

도 8 및 도 9를 참조하면, 기하학적 특징부(70)가 유도 가열 가능 서셉터(48)의 내부 표면(48a)에 형성된 홈(72)을 포함하는, 유도 가열 가능 서셉터(48)의 제2 예가 도시되어 있다. 홈(72)은 온도 센서(64)가 위치된 위치로부터 유도 가열 가능 서셉터(48)의 단부까지 길이 방향으로 연장된다. 온도 센서(64)는 홈이 내부 표면(48a)으로부터 리세스되도록 홈(72) 내에 위치된다. 도 9의 예에서, 홈(72)은 전기 전도성 및 자기 불투과성 재료 스트립(74)으로 덮인다. 재료 스트립(74)은 홈(72) 내의 온도 센서(64)와 제1 및 제2 연결 와이어(66, 68)를 둘러싸고, 위에서 논의된 바와 같이 높은 전기 전도율을 갖는 재료를 포함한다. 8 and 9 , an illustration of an inductively heatable susceptor 48 is shown, wherein geometrical features 70 include grooves 72 formed in an interior surface 48a of the inductively heatable susceptor 48. 2 examples are shown. The groove 72 extends longitudinally from the position where the temperature sensor 64 is located to the end of the inductively heatable susceptor 48. Temperature sensor 64 is positioned within groove 72 such that the groove is recessed from interior surface 48a. In the example of Figure 9, grooves 72 are covered with strips 74 of electrically conductive and magnetically impermeable material. A strip of material 74 surrounds the temperature sensor 64 and the first and second connecting wires 66, 68 within the groove 72 and includes a material having a high electrical conductivity as discussed above.

도 10 및 도 11을 참조하면, 기하학적 특징부(70)가 유도 가열 가능 서셉터(48)의 외부 표면(48b)에 배열된 채널(76)을 포함하는, 유도 가열 가능 서셉터(48)의 제3 예가 도시되어 있다. 채널(76)은 온도 센서(64)가 위치된 위치로부터 유도 가열 가능 서셉터(48)의 단부까지 길이 방향으로 연장된다. 채널(76)은 길이 방향으로 연장되는 한 쌍의 측벽(76a)으로 형성된다. 측벽(76a)은 전기 전도성 및 자기 투과성 재료를 포함하고, 유도 가열 가능 서셉터(48)와 동일한 재료로 형성될 수 있다. 측벽(76a)은 온도 측정에 영향을 미칠 수 있는, 측벽(76a)으로부터 온도 센서(64)로의 열 전달을 최소화하기에 충분한 거리만큼 온도 센서(64)로부터 이격된다. 도 11의 예에서, 채널(76)은 전기 전도성 및 자기 불투과성 재료 스트립(74)으로 덮인다. 재료 스트립(74)은 채널(76) 내의 온도 센서(64)와 제1 및 제2 연결 와이어(66, 68)를 둘러싸고, 위에서 논의된 바와 같이 높은 전기 전도율을 갖는 재료를 포함한다. 10 and 11 , the geometric features 70 include channels 76 arranged on the outer surface 48b of the inductively heatable susceptor 48. A third example is shown. Channel 76 extends longitudinally from the location where temperature sensor 64 is located to the end of inductively heatable susceptor 48. The channel 76 is formed by a pair of side walls 76a extending in the longitudinal direction. Sidewall 76a includes an electrically conductive and magnetically permeable material and may be formed of the same material as inductively heatable susceptor 48. Sidewall 76a is spaced from temperature sensor 64 a sufficient distance to minimize heat transfer from sidewall 76a to temperature sensor 64, which could affect temperature measurements. In the example of FIG. 11 , channel 76 is covered with a strip 74 of electrically conductive and magnetically impermeable material. A strip of material 74 surrounds the temperature sensor 64 and the first and second connecting wires 66, 68 within the channel 76 and includes a material having a high electrical conductivity as discussed above.

에어로졸 생성 디바이스(10)를 사용하기 위해, 사용자는 (존재하는 경우) 활주 커버(28)를 도 1에 도시된 폐쇄 위치로부터 도 2에 도시된 개방 위치로 변위시킨다. 그런 다음 사용자는 개방된 제1 단부(26)를 통해 가열 챔버(18) 내로 그리고 보다 구체적으로 가열 챔버(18)에 위치된 홀더(36) 내로 에어로졸 생성 물품(100)을 삽입하여, 에어로졸 생성 기재(102)를 공동(20)에 수용시키고, 에어로졸 생성 물품(100)의 근위 단부(104)를 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)에 위치시켜, 마우스피스 세그먼트(108)의 적어도 일부가 개방된 제1 단부(26)로부터 돌출하여 사용자의 입술과 결합될 수 있도록 한다. To use the aerosol generating device 10, the user displaces the sliding cover 28 (if present) from the closed position shown in FIG. 1 to the open position shown in FIG. 2. The user then inserts the aerosol-generating article 100 through the open first end 26 into the heating chamber 18 and more specifically into the holder 36 positioned in the heating chamber 18, thereby (102) is received in cavity (20) and the proximal end (104) of the aerosol-generating article (100) is placed in the open first end (26) of the heating chamber (18), thereby forming the mouthpiece segment (108). At least a portion protrudes from the open first end 26 so that it can be engaged with the user's lips.

사용자가 에어로졸 생성 디바이스(10)를 활성화할 때, 유도 코일(58)은 유도 코일(58)에 교류 전류를 공급하는 전력원(22)과 제어기(24)에 의해 통전되고, 이에 의해 교번하는 시변 전자기장이 유도 코일(58)에 의해 생성된다. 이는 유도 가열 가능 서셉터(48)와 결합하여 서셉터(48)에 와전류 및/또는 자기 히스테리시스 손실을 생성시켜 서셉터를 가열시킨다. 열은 예를 들어 전도, 복사 및 대류에 의해 유도 가열 가능 서셉터(48)로부터 에어로졸 생성 기재(102)로 전달된다. 그 결과 태우거나 연소되지 않고 에어로졸 생성 기재(102)가 가열되어, 증기가 생성된다. 생성된 증기는 냉각되고 응축되어 에어로졸 생성 디바이스(10)의 사용자가 마우스피스 세그먼트(108)를 통해, 보다 구체적으로는 필터 세그먼트를 통해 흡입할 수 있는 에어로졸을 형성한다. When a user activates the aerosol generating device 10, the induction coil 58 is energized by the power source 22 and the controller 24, which supplies alternating current to the induction coil 58, thereby alternating the time-varying current. The electromagnetic field is generated by the induction coil 58. This combines with the inductively heatable susceptor 48 to generate eddy currents and/or magnetic hysteresis losses in the susceptor 48, thereby heating the susceptor. Heat is transferred from the inductively heatable susceptor 48 to the aerosol generating substrate 102, for example by conduction, radiation and convection. As a result, the aerosol generating substrate 102 is heated without burning or combusting, thereby generating vapor. The resulting vapor cools and condenses to form an aerosol that the user of the aerosol generating device 10 can inhale through the mouthpiece segment 108, and more specifically through the filter segment.

에어로졸 생성 기재(102)를 기화시키는 것은 주변 환경으로부터, 예를 들어, 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)를 통해 공기를 추가하는 것에 의해 촉진되고, 공기는 각 유도 가열 가능 서셉터(48)의 내부 표면(48a)과 포장지(110)의 외부 표면 사이의 내부 공기 갭에 의해 형성된 내부 공기 흐름 경로를 통해, 그리고 각 유도 가열 가능 서셉터(48)의 외부 표면(48b)과 측벽(30)의 내부 표면(50) 사이의 외부 공기 갭에 의해 형성된 외부 공기 흐름 경로를 통해 흐르면서 가열된다. 보다 구체적으로, 사용자가 필터 세그먼트에서 흡인할 때, 공기는 도 2의 화살표(A)로 도시된 바와 같이 개방된 제1 단부(26)를 통해 가열 챔버(18) 내로 흡입되고, 공기는 개방된 제1 단부(26)로부터 내부 공기 흐름 경로와 외부 공기 흐름 경로를 따라 폐쇄된 제2 단부(34) 쪽으로 가열 챔버(18)를 통해 흐르면서 가열된다. 가열된 공기가 가열 챔버(18)의 폐쇄된 제2 단부(34)에 도달하면, 공기는 대략 180° 회전하여 에어로졸 생성 물품(100)의 원위 단부(106)로 들어간다. 그런 다음 가열된 공기는 원위 단부(106)로부터 근위 (입) 단부(104) 쪽으로 도 2의 화살표(B)로 도시된 바와 같이 에어로졸 생성 물품(100)을 통해 흡인된다. 그 결과 태우거나 연소되지 않고 에어로졸 생성 기재(102)가 가열되어, 증기가 생성된다. 위에서 언급한 바와 같이, 생성된 증기는 냉각되고 응축되어 에어로졸 생성 디바이스(10)의 사용자가 마우스피스 세그먼트(108)를 통해, 보다 구체적으로는 필터 세그먼트를 통해 흡입할 수 있는 에어로졸을 형성한다. Vaporizing the aerosol-generating substrate 102 is facilitated by adding air from the surrounding environment, for example, through the open first end 26 of the heating chamber 18, wherein the air is Through an internal air flow path formed by the internal air gap between the internal surface 48a of the ceptor 48 and the external surface of the wrapper 110, and between the external surface 48b of each induction heatable susceptor 48. It is heated as it flows through an external air flow path formed by the external air gap between the internal surfaces 50 of the side walls 30. More specifically, when the user draws on the filter segment, air is drawn into the heating chamber 18 through the open first end 26, as shown by arrow A in Figure 2, and the air is drawn into the heating chamber 18 through the open first end 26, as shown by arrow A in Figure 2. It is heated as it flows through the heating chamber 18 from the first end 26 towards the closed second end 34 along the internal and external air flow paths. Once the heated air reaches the closed second end 34 of the heating chamber 18, the air rotates approximately 180° and enters the distal end 106 of the aerosol-generating article 100. Heated air is then drawn through the aerosol-generating article 100 as shown by arrow B in FIG. 2 from the distal end 106 toward the proximal (mouth) end 104. As a result, the aerosol generating substrate 102 is heated without burning or combusting, thereby generating vapor. As mentioned above, the generated vapor cools and condenses to form an aerosol that the user of the aerosol generating device 10 can inhale through the mouthpiece segment 108, and more specifically through the filter segment.

사용자는 에어로졸 생성 기재(102)가 계속해서 증기를 생성할 수 있는 시간 동안, 예를 들어, 에어로졸 생성 기재(102)가 적합한 증기로 기화되도록 남겨진 기화성 성분을 갖고 있는 시간 동안 계속해서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 제어기(24)는 유도 가열 가능 서셉터(48)의 온도와 이에 따라 에어로졸 생성 기재(102)의 온도가 임계값 레벨을 초과하지 않는 것을 보장하기 위해 유도 코일(58)을 통과하는 교류 전류의 크기를 조정할 수 있다. 구체적으로, 에어로졸 생성 기재(102)의 구성에 따라 달라지는 특정 온도에서 에어로졸 생성 기재(102)는 연소하기 시작할 것이다. 이는 바람직한 효과가 아니므로 이 온도 이상의 온도는 피해야 한다. The user may continue to inhale the aerosol for as long as the aerosol-generating substrate 102 can continue to generate vapor, e.g., for as long as the aerosol-generating substrate 102 has vaporizable components remaining to vaporize into a suitable vapor. You can. The controller 24 modifies the alternating current through the induction coil 58 to ensure that the temperature of the inductively heatable susceptor 48 and thus the temperature of the aerosol generating substrate 102 does not exceed a threshold level. can be adjusted. Specifically, at a certain temperature, which will vary depending on the configuration of the aerosol-generating substrate 102, the aerosol-generating substrate 102 will begin to burn. This is not a desirable effect and temperatures above this temperature should be avoided.

이를 돕기 위해, 제어기(24)는 온도 센서(64)로부터 에어로졸 생성 기재(102), 보다 구체적으로 유도 가열 가능 서셉터(48)의 온도 표시를 수신하고, 이 온도 표시를 사용하여 유도 코일(58)에 공급되는 교류 전류의 크기를 제어하도록 구성된다. 따라서, 에어로졸 생성 기재(102)의 가열은 특히 기하학적 특징부(70)(예를 들어, 홈(72) 또는 채널(76))가 생성된 전자기장으로부터 온도 센서(64)를 차폐하여 온도 센서(64)의 유도 가열을 최소화하거나 방지하기 때문에 정확히 제어될 수 있다. To assist with this, the controller 24 receives a temperature indication of the aerosol-generating substrate 102, more specifically the inductively heatable susceptor 48, from the temperature sensor 64, and uses this temperature indication to control the temperature of the induction coil 58. ) is configured to control the magnitude of the alternating current supplied to the. Accordingly, heating of the aerosol-generating substrate 102 may, in particular, cause the geometric features 70 (e.g., grooves 72 or channels 76) to shield the temperature sensor 64 from the generated electromagnetic fields. ) can be accurately controlled because it minimizes or prevents induction heating.

예시적인 실시예가 이전 단락에서 설명되었지만, 첨부된 청구범위를 벗어나지 않고 이러한 실시예에 다양한 수정이 이루어질 수 있는 것으로 이해된다. 따라서, 청구범위는 위에서 설명된 예시적인 실시예로 제한되어서는 안 된다. Although exemplary embodiments have been described in the preceding paragraphs, it is understood that various modifications may be made to these embodiments without departing from the scope of the appended claims. Accordingly, the scope of the claims should not be limited to the exemplary embodiments described above.

모든 가능한 변형에서 위에 설명된 특징의 임의의 조합은 본 명세서에 달리 명시되지 않거나 문맥상 명확하게 모순되지 않는 한, 본 발명에 포함된다. Any combination of the features described above in all possible variations thereof is encompassed by the invention unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context.

문맥상 명백히 달리 요구되지 않는 한, 상세한 설명과 청구범위에 걸쳐, "포함하고", "포함하는" 등의 단어는 배타적이거나 철저한 의미가 아닌 포함하는 의미인 것으로, 즉, "~ 를 포함하지만 이로 제한되지 않는" 의미로 해석되어야 한다. Unless the context clearly requires otherwise, throughout the description and claims, the words “including,” “including,” and the like are intended to be inclusive rather than exclusive or exhaustive, i.e., “including but not limited to.” It should be interpreted in the meaning of “not limited.”

Claims

An induction heating assembly (11) for an aerosol generating device (10), comprising:
a heating chamber (18) for receiving at least a portion of the aerosol-generating substrate (102);
an induction coil (58) positioned outside the heating chamber (18) to generate an electromagnetic field;
An inductively heatable susceptor (48) positioned inside the heating chamber (18) at the outer periphery (31) of the aerosol generating substrate (102), arranged relative to the induction coil (58) to be inductively heated by a generated electromagnetic field. The induction heating capable susceptor (48); and
A temperature sensor (64) in thermal contact with the inductively heatable susceptor (48).
Includes;
The induction heating capable susceptor (48) has geometric features (70) arranged to shield the temperature sensor (64) from generated electromagnetic fields.

2. The induction heating assembly of claim 1, wherein the temperature sensor (64) is received within the geometric feature (70).

3. The method of claim 2, wherein the temperature sensor (64) is a thermocouple, a first thermocouple wire (66) received within the geometric feature (70), and a second thermocouple wire (68) received within the geometric feature (70). Induction heating assembly comprising:

4. An induction heating assembly according to any preceding claim, wherein the induction coil (58) extends around the heating chamber (18).

5. The heating chamber (18) according to claim 4, wherein the heating chamber (18) has a longitudinal axis forming a longitudinal direction and the induction heating capable susceptor (48) is elongated in the longitudinal direction of the heating chamber (18), wherein the induction heating An induction heating assembly, wherein the susceptor (48) has an interior surface (48a) and an exterior surface (48b).

6. The heating chamber (18) according to claim 5, wherein the heating chamber (18) comprises a chamber wall (30) forming an interior volume of the heating chamber (18), wherein an aerosol-generating substrate (102) is to be received within the heating chamber (18). When, there is an internal air gap between the inner surface 48a of the induction heatable susceptor 48 and the aerosol generating substrate 102, and the outer surface 48b of the induction heatable susceptor 48 and the aerosol generating substrate 102. An induction heating assembly with an external air gap between chamber walls (30).

7. The method according to claim 5 or 6, wherein the geometric feature (70) comprises a groove (72) formed in the inner surface (48a) or the outer surface (48b) of the inductively heatable susceptor (48). An induction heating assembly, wherein a groove (72) extends longitudinally and the temperature sensor (64) is located within the groove (72).

8. An induction heating assembly according to claim 7, wherein the groove (72) extends longitudinally from the location of the temperature sensor (64) to an end of the induction heatable susceptor (48).

9. The method according to claim 7 or 8, wherein when the groove (72) is formed in the inner surface (48a) of the inductively heatable susceptor (48), the temperature sensor (64) is separated from the inner surface (48a). Recessed, induction heating assembly.

9. The method according to claim 7 or 8, wherein when the groove (72) is formed in the outer surface (48b) of the inductively heatable susceptor (48), the temperature sensor (64) is separated from the outer surface (48b). Recessed, induction heating assembly.

11. The method according to any one of claims 7 to 10, wherein the groove (72) is covered with a strip (74) of electrically conductive and magnetically impermeable material to surround the temperature sensor (64) within the groove (72). , induction heating assembly.

7. The method according to claim 5 or 6, wherein the geometric feature (70) comprises a channel (76) arranged on the inner surface (48a) or the outer surface (48b) of the inductively heatable susceptor (48), The induction heating assembly of claim 1, wherein the channel (76) extends longitudinally and the temperature sensor (64) is located within the channel (76).

13. The induction heating assembly of claim 12, wherein the channel (76) extends longitudinally from the location of the temperature sensor (64) to an end of the induction heatable susceptor (48).

14. The method of claim 12 or 13, wherein the channel (76) is formed by a pair of longitudinally extending side walls (76a), the side walls (76a) comprising an electrically conductive and magnetically permeable material. Heating assembly.

15. The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the channel (76) is covered with a strip (74) of electrically conductive and magnetically impermeable material to surround the temperature sensor (64) within the channel (76). , induction heating assembly.