RU2785358C1 - Теплоизоляция для устройства для генерирования аэрозоля - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам, генерирующим аэрозоль. Технический результат заключается в обеспечении улучшенной эффективности эксплуатации. Достигается тем, что используется устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Полость содержит основание. Основание содержит по меньшей мере одно отверстие для воздуха. Устройство дополнительно содержит индукционный нагревательный узел. Индукционный нагревательный узел содержит токоприемный узел и катушку индуктивности. Индукционный нагревательный узел расположен таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать или образовывать полость. Устройство дополнительно содержит теплоизоляционный элемент. Теплоизоляционный элемент расположен между токоприемным узлом и катушкой индуктивности. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль (устройству для генерирования аэрозоля).

Известно обеспечение устройства, генерирующего аэрозоль (устройства для генерирования аэрозоля), для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль (образующий аэрозоль субстрат), до температуры, при которой улетучиваются один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен в виде части изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль (изделие для генерирования аэрозоля), может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость, такую как нагревательная камера, устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный узел может быть расположен вокруг нагревательной камеры для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный узел может выполнен в виде индукционного нагревательного узла. Для осуществления индукционного нагрева нагревательный узел может содержать катушку индуктивности и токоприемный узел. Токоприемный узел может быть расположен таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать нагревательную камеру. Катушка индуктивности может быть расположена таким образом, чтобы окружать токоприемный узел. Во время работы нагревание токоприемного узла может приводить к повышению температуры катушки индуктивности в дополнение к нагреванию изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в нагревательной камере. Повышение температуры катушки индуктивности может отрицательно влиять на работу катушки индуктивности. Например, может увеличиваться электрическое сопротивление катушки индуктивности. Кроме того, могут происходить потери тепла, которые могут оказывать отрицательное влияние на энергоэффективность устройства, генерирующего аэрозоль.

Было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее индукционный нагревательный узел с улучшенной эффективностью эксплуатации. Также было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее индукционный нагревательный узел с улучшенной эффективностью нагрева.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Полость содержит основание. Основание содержит по меньшей мере одно отверстие для воздуха. Устройство дополнительно содержит индукционный нагревательный узел. Индукционный нагревательный узел содержит токоприемный узел и катушку индуктивности. Индукционный нагревательный узел расположен таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать или образовывать полость. Устройство дополнительно содержит теплоизоляционный элемент. Теплоизоляционный элемент расположен между токоприемным узлом и катушкой индуктивности. Теплоизоляционный элемент прикреплен с обеспечением уплотнения к основанию для предотвращения бокового потока воздуха в полость в области основания полости.

Отверстие для воздуха, расположенное в основании, обеспечивает возможность осевого потока воздуха в полость. Обеспечена возможность потока воздуха в полость в осевом направлении, а поток воздуха в полость в боковом направлении предотвращается теплоизоляционным элементом. Осевой поток воздуха может улучшить поток воздуха в изделие, генерирующее аэрозоль, при этом осевой поток воздуха может направлять поток воздуха в расположенную выше по ходу потока торцевую поверхность изделия, генерирующего аэрозоль. С целью прикрепления теплоизоляционного элемента к основанию полости теплоизоляционный элемент может быть приклеен к основанию полости. Расположенная раньше по ходу потока торцевая поверхность теплоизоляционного элемента может быть приклеена к основанию полости. В альтернативном варианте осуществления теплоизоляционный элемент может проходить над основанием полости таким образом, что внутренняя боковая поверхность теплоизоляционных элементов может быть прикреплена к основанию полости, например посредством приклеивания.

Токоприемный узел может содержать одну или более боковых стенок токоприемного узла. Одна или более боковых стенок токоприемного узла могут быть проницаемыми для поступления бокового потока воздуха в полость. Боковые стенки токоприемного узла могут быть образованы из токоприемников в форме лезвия, боковой поток воздуха может поступать в полость через зазоры между токоприемниками в форме лезвия. Одна или более боковых стенок токоприемного узла могут содержать перфорации или щели таким образом, что боковой поток воздуха может поступать в полость через указанные перфорации или щели.

Теплоизоляционный элемент может содержать одну или более боковых стенок теплоизоляционного элемента. Между одной или более боковыми стенками токоприемного узла (сусцепторного узла) и одной или более боковыми стенками теплоизоляционного элемента может быть предусмотрен зазор. Зазор может обеспечивать поток воздуха в зазоре. Может быть обеспечена возможность осевого потока воздуха в зазоре. Осевой проход для потока воздуха может быть обеспечен посредством того, что зазор обеспечивает возможность бокового потока воздуха в полость в различных положениях по оси. Зазор может улучшить теплоизоляцию между токоприемным узлом и теплоизоляционным элементом, что является преимуществом.

Одна или более боковых стенок теплоизоляционного элемента могут быть выполнены таким образом, чтобы быть по существу воздухонепроницаемыми в поперечном направлении, предотвращая выход бокового потока воздуха из полости.

Одна или более боковых стенок теплоизоляционного элемента могут коаксиально окружать одну или более боковых стенок токоприемного узла. Одна или более боковых стенок теплоизоляционного элемента могут частично или полностью образовывать боковую стенку полости, и одна или более боковых стенок токоприемного узла могут быть расположены смежно с одной или более боковыми стенками теплоизоляционного элемента в направлении внутрь полости.

Одна или более боковых стенок токоприемного узла могут быть проницаемыми для поступления бокового потока воздуха в полость, и может быть предусмотрен зазор между одной или более боковыми стенками токоприемного узла и одной или более боковыми стенками теплоизоляционного элемента. Воздухопроницаемые боковые стенки токоприемного узла могут быть выполнены воздухонепроницаемыми для предотвращения выхода бокового потока воздуха из полости посредством боковых стенок изоляционного элемента.

Термин «прикрепленный с обеспечением уплотнения» может относиться к такому креплению между теплоизоляционным элементом и основанием, которое предотвращает поток воздуха в области крепления. Другими словами, уплотнение может быть обеспечено посредством крепления между теплоизоляционным элементом и основанием.

Термин «боковое» может относиться к направлению, перпендикулярному продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

Отверстие для воздуха может проходить продольно в осевом направлении устройства, генерирующего аэрозоль. Отверстие для воздуха может иметь круглое поперечное сечение. Отверстие для воздуха может иметь продолговатое, эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение.

Теплоизоляционный элемент может частично или полностью образовывать боковую стенку полости. Теплоизоляционный элемент может частично или полностью проходить вдоль осевой длины полости. Теплоизоляционный элемент может непосредственно примыкать к основанию полости. Теплоизоляционный элемент может быть напрямую прикреплен к основанию полости, тем самым обеспечивая уплотнение соединения между теплоизоляционным элементом и основанием.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать кожух, причем полость может быть расположена в расположенном дальше по ходу потока конце кожуха. Теплоизоляционный элемент может быть прикреплен с обеспечением уплотнения к расположенному дальше по ходу потока концу кожуха для предотвращения бокового потока воздуха в полость на расположенном дальше по ходу потока конце полости.

В соответствии с этим вариантом осуществления теплоизоляционный элемент предпочтительно полностью образует боковую стенку полости или проходит вдоль всей осевой длины полости. Теплоизоляционные элементы предотвращают боковой поток воздуха в полость в основании полости посредством уплотняющего крепления к основанию полости. Кроме того, теплоизоляционный элемент в соответствии с этим вариантом осуществления предотвращает боковой поток воздуха в полость на расположенном дальше по ходу потока конце полости за счет крепления между теплоизоляционным элементом и кожухом устройства, генерирующего аэрозоль. В этом варианте осуществления предпочтительно возможен поток воздуха в полость только через отверстие для воздуха, расположенное в основании полости.

Теплоизоляционный элемент может иметь плоскую расположенную дальше по ходу потока торцевую поверхность. Плоская расположенная дальше по ходу потока торцевая поверхность может облегчать осуществление крепления между теплоизоляционным элементом и кожухом устройства, генерирующего аэрозоль. Расположенная дальше по ходу потока торцевая поверхность может непосредственно примыкать к кожуху устройства, генерирующего аэрозоль. Расположенная дальше по ходу потока торцевая поверхность может быть приклеена к кожуху устройства, генерирующего аэрозоль.

Отделение, в котором может быть расположена катушка индуктивности, может быть герметично изолировано от полости теплоизоляционным элементом на расположенном дальше по ходу потока конце полости. Отделение, в котором может быть расположена катушка индуктивности, может быть расположено таким образом, чтобы окружать полость. Это отделение может называться отделением для катушки. Отделение для катушки может частично или полностью окружать полость. Отделение для катушки может проходить вдоль всей длины полости. Отделение для катушки может вмещать катушку индуктивности или множество катушек индуктивности, как описано более подробно ниже. Герметичное уплотнение между полостью и отделением для катушки на расположенном дальше по ходу потока конце полости посредством теплоизоляционного элемента предотвращает поток воздуха между отделением для катушки и полостью на расположенном дальше по ходу потока конце полости. Кроме того, за счет того, что теплоизоляционные элементы прикреплены с обеспечением уплотнения к основанию полости и тем самым предотвращают боковой поток воздуха в полость в области основания полости, может быть предотвращен поток воздуха между полостью и отделением для катушки в боковом направлении по всей длине отделения для катушки.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать впускное отверстие для воздуха на расположенном дальше по ходу потока конце кожуха, причем впускное отверстие для воздуха может находиться в сообщении по текучей среде с расположенным дальше по ходу потока концом указанного отделения, в котором может быть расположена катушка индуктивности. Другими словами, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать расположенное дальше по ходу потока впускное отверстие для воздуха, соединенное с отделением для катушки. Отделение для катушки может иметь открытый расположенный раньше по ходу потока конец. Воздух может быть втянут через отделение для катушки из расположенного дальше по ходу потока впускного отверстия для воздуха через отделение для катушки и из открытого расположенного раньше по ходу потока конца отделения для катушки. Расположенный раньше по ходу потока открытый конец отделения для катушки может быть соединен по текучей среде с отверстием, расположенным в основании полости.

Окружающий воздух может быть втянут в отделение для катушки через расположенное дальше по ходу потока впускное отверстие для воздуха. Впоследствии воздух может быть протянут через отделение для катушки, тем самым охлаждая индукционную катушку, расположенную в отделении для катушки. После прохождения отделения для катушки воздух может вытягиваться из отделения для катушки через открытый расположенный раньше по ходу потоку конец отделения для катушки. После выхода из отделения для катушки воздух может быть направлен в U-образном канале для воздуха в направлении основания полости и через отверстие для воздуха. Затем воздух может поступать в полость и протекать через изделие, генерирующее аэрозоль, расположенное в полости. Воздух, проходящий через отделение для катушки, может предварительно нагревать воздух для оптимизированного генерирования аэрозоля, когда воздух протекает через изделие, генерирующее аэрозоль, размещенное в полости.

в альтернативном варианте осуществления теплоизоляционного элемента, в котором он прикреплен с обеспечением уплотнения к кожуху на расположенном дальше по ходу потока конце кожуха, может быть предусмотрен зазор между теплоизоляционным элементом и расположенным дальше по ходу потока концом кожуха для обеспечения бокового потока воздуха в полость на расположенном дальше по ходу потока конце полости. В этом варианте осуществления обеспечена возможность потока воздуха между отделением для катушки и полостью на расположенном дальше по ходу потока конце полости. Другими словами, в этом варианте осуществления установлено соединение по текучей среде между отделением для катушки и полостью на расположенном дальше по ходу потока конце полости. Обеспечена возможность потока воздуха смежно с расположенным дальше по ходу потока концом теплоизоляционного элемента. Обеспечена возможность потока воздуха между расположенным дальше по ходу потока теплоизоляционным элементом и кожухом устройства, генерирующего аэрозоль.

Теплоизоляционный элемент может иметь выпуклую расположенную дальше по ходу потока торцевую поверхность. Выпуклая расположенная дальше по ходу потока торцевая поверхность может обеспечивать возможность плавного потока воздуха между отделением для катушки и полостью без отрицательного нарушающего воздействия на поток воздуха.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать впускное отверстие для воздуха смежно с расположенным раньше по ходу потока концом полости. Впускное отверстие для воздуха может быть соединено по текучей среде с расположенным раньше по ходу потока концом отделения, в котором может быть расположена катушка индуктивности.

Впускное отверстие для воздуха может быть соединено по текучей среде с отверстием для воздуха в основании полости. Окружающий воздух может протекать через впускное отверстие для воздуха смежно с расположенным раньше по ходу потока концом отделения для катушки в направлении отверстия для воздуха в основании полости. Затем воздух может втекать в полость и протекать через изделие, генерирующее аэрозоль, размещенное в полости. За счет наличия зазора между расположенным дальше по ходу потока концом теплоизоляционного элемента и кожухом устройства, генерирующего аэрозоль, воздух может протекать через указанный зазор из полости в отделение для катушки. Этот воздух может протекать через отделение для катушки и выходить из отделения для катушки на открытом расположенном раньше по ходу потока конце отделения для катушки. Открытый расположенный раньше по ходу потока конец отделения для катушки может быть соединен по текучей среде с проходом для потока воздуха между впускным отверстием для воздуха и отверстием для воздуха в основании полости. Может быть обеспечена возможность кругового потока между полостью и отделением для катушки посредством зазора между теплоизоляционным элементом и кожухом и, с другой стороны, открытого расположенного раньше по ходу потока конца отделения для катушки. Таким образом, катушка индуктивности, расположенная в отделении для катушки, может быть охлаждена. В то же время воздух может быть предварительно нагрет для оптимизации генерирования аэрозоля.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания. Источник питания может представлять собой источник питания постоянного тока (DC). Источник питания может быть электрически соединен с первой катушкой индуктивности. В одном варианте осуществления, источник питания представляет собой источник питания постоянного тока, имеющий выходное напряжение постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 вольт до приблизительно 4,5 вольт и выходное значение постоянного тока в диапазоне от приблизительно 1 А до приблизительно 10 А (что соответствует выходной мощности постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 ватт до приблизительно 45 ватт). Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать преобразователь постоянного тока в переменный (DC/AC) для преобразования постоянного тока, подаваемого источником питания, в переменный, что будет преимуществом. Преобразователь постоянного тока в переменный может содержать усилитель мощности класса D или класса E. Источник питания может быть выполнен с возможностью обеспечения переменного тока.

Источник питания может представлять собой батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке. Источник питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более применений устройства, генерирующего аэрозоль. Например, источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует типичному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций.

Источник питания может быть выполнен с возможностью работы на высокой частоте. В данном документе термин «высокочастотный колебательный ток» обозначает колебательный ток с частотой от 500 килогерц до 30 мегагерц. Высокочастотный колебательный ток может иметь частоту от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 30 мегагерц, предпочтительно от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 10 мегагерц и более предпочтительно от приблизительно 5 мегагерц до приблизительно 8 мегагерц.

Индукционный нагревательный узел может быть выполнен с возможностью генерировать тепло за счет индукции. Индукционный нагревательный узел содержит катушку индуктивности и токоприемный узел. Может быть предусмотрена одна катушка индуктивности. Может быть предусмотрен один токоприемный узел. Предпочтительно предусмотрено более одной катушки индуктивности. Могут быть предусмотрены первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности. Предпочтительно предусмотрено более одного токоприемного узла. Предпочтительно предусмотрены первый токоприемный узел и второй токоприемный узел. Катушка индуктивности может окружать токоприемный узел. Первая катушка индуктивности может окружать первый токоприемный узел. Вторая катушка индуктивности может окружать второй токоприемный узел. В альтернативном варианте осуществления могут быть предусмотрены по меньшей мере две катушки индуктивности, окружающие один токоприемный узел. Если предусмотрено более одного токоприемного узла, предпочтительно предусмотрены электроизоляционные элементы между токоприемными узлами.

Токоприемный узел может содержать токоприемник. Токоприемный узел может содержать множество токоприемников. Токоприемный узел может содержать токоприемник в форме лезвия. Токоприемники в форме лезвия могут быть расположены таким образом, чтобы окружать полость. Токоприемники в форме лезвия могут быть расположены внутри полости. Токоприемники в форме лезвий могут быть выполнены с возможностью удерживания изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в полость. Токоприемники в форме лезвия могут иметь расширяющиеся расположенные далее по ходу потока концы для облегчения вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в токоприемники в форме лезвия. Воздух может втекать в полость через отверстие для воздуха в основании полости. Затем воздух может поступать в изделие, генерирующее аэрозоль, на расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. в альтернативном варианте осуществления или дополнительно воздух может протекать между боковой стенкой полости, предпочтительно образованной теплоизоляционным элементом, и токоприемниками в форме лезвия. Затем воздух может поступать в изделие, генерирующее аэрозоль, через зазоры между токоприемниками в форме лезвия. Это позволяет достичь равномерного проникновения воздуха в изделие, генерирующее аэрозоль, тем самым оптимизируя генерирование аэрозоля.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать концентратор потока. Концентратор потока может быть выполнен из любого материала, имеющего высокую магнитную проницаемость. Концентратор потока может быть расположен таким образом, чтобы окружать индукционный нагревательный узел. Концентратор потока может концентрировать линии магнитного поля во внутренней части концентратора потока, тем самым увеличивая эффект нагрева токоприемного узла посредством катушки индуктивности.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер. Контроллер может быть электрически соединен с катушкой индуктивности. Контроллер может быть электрически соединен с первой катушкой индуктивности и со второй катушкой индуктивности. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления электрическим током, подаваемым на катушки индуктивности, и, таким образом, напряженностью магнитного поля, генерируемого катушками индуктивности.

Источник питания и контроллер могут быть соединены с катушкой индуктивности, предпочтительно с первой и второй катушками индуктивности, и выполнены с возможностью подачи переменного электрического тока на каждую из катушек индуктивности независимо друг от друга таким образом, что при использовании каждая из катушек индуктивности генерирует переменное магнитное поле. Это означает, что блок питания и контроллер способны подавать переменный электрический ток отдельно на первую катушку индуктивности, отдельно на вторую катушку индуктивности или одновременно на обе катушки индуктивности. Это позволяет обеспечить различные профили нагревания. Профиль нагревания может относиться к температуре соответствующей катушки индуктивности. Для нагрева до высокой температуры переменный электрический ток может подаваться на обе катушки индуктивности одновременно. Для нагрева до более низкой температуры или нагрева только части субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, переменный электрический ток может подаваться только на первую катушку индуктивности. Затем переменный электрический ток может подаваться только на вторую катушку индуктивности.

Контроллер может быть соединен с катушками индуктивности и источником питания. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания на катушки индуктивности от источника питания. Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) либо другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования подачи тока на катушки индуктивности. Ток может подаваться на одну или обе из катушек индуктивности непрерывно после активации устройства, генерирующего аэрозоль, или может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке.

Источник питания и контроллер могут быть выполнены с возможностью независимого изменения амплитуды переменного электрического тока, подаваемого на каждую из первой катушки индуктивности и второй катушки индуктивности. При такой компоновке напряженность магнитных полей, генерируемых первой и второй катушками индуктивности, можно независимо изменять путем изменения амплитуды тока, подаваемого на каждую катушку. Это может способствовать достижению удобно изменяемого эффекта нагрева. Например, амплитуда тока, подаваемого на одну или обе из катушек, может быть увеличена во время пуска для сокращения времени включения устройства, генерирующего аэрозоль.

Первая катушка индуктивности устройства, генерирующего аэрозоль, может образовывать часть первой цепи. Первая цепь может представлять собой резонансный контур. Первая цепь может иметь первую резонансную частоту. Первая цепь может содержать первый конденсатор. Вторая катушка индуктивности может образовывать часть второй цепи. Вторая цепь может представлять собой резонансный контур. Вторая цепь может иметь вторую резонансную частоту. Первая резонансная частота может отличаться от второй резонансной частоты. Первая резонансная частота может быть идентична второй резонансной частоте. Вторая цепь может содержать второй конденсатор. Резонансная частота резонансного контура зависит от индуктивности соответствующей катушки индуктивности и емкости соответствующего конденсатора.

Полость устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь открытый конец, в который вставляют изделие, генерирующее аэрозоль. Полость может иметь закрытый конец, противоположный открытому концу. Закрытый конец может представлять собой основание полости. Закрытый конец может быть закрыт за исключением того, что предусмотрены отверстия для воздуха, расположенные в основании. Основание полости может быть плоским. Основание полости может быть круглым. Основание полости может быть расположено раньше по ходу потока относительно полости. Открытый конец может быть расположен дальше по ходу потока относительно полости. Продольное направление может представлять собой направление, проходящее между открытым и закрытым концами. Продольная ось полости может быть параллельна продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

Полость может быть выполнена в виде нагревательной камеры. Полость может иметь цилиндрическую форму. Полость может иметь полую цилиндрическую форму. Полость может иметь круглое поперечное сечение. Полость может иметь эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение. Полость может иметь диаметр, соответствующий диаметру изделия, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «ближний» означает пользовательский конец или мундштучный конец устройства, генерирующего аэрозоль, а термин «дальний» означает конец, противоположный ближнему концу. Применительно к полости термин «ближний» означает область, ближайшую к открытому концу полости, а термин «дальний» означает область, ближайшую к закрытому концу.

В данном документе термин «длина» означает основной размер в продольном направлении устройства, генерирующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «ширина» означает основной размер в поперечном направлении устройства, генерирующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, в конкретном месте вдоль его длины. Термин «толщина» означает размер в поперечном направлении, перпендикулярном ширине.

В данном документе термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться посредством нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, является частью изделия, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть изделием, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый пользователем, затягивающимся или делающим затяжку из мундштука на ближнем или пользовательском конце системы. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табак, называется табачным стиком. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью вставки в полость устройства, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с изделием, генерирующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля.

В данном документе термин «система, генерирующая аэрозоль» («система для генерирования аэрозоля») означает комбинацию изделия, генерирующего аэрозоль, описанного и проиллюстрировано далее в данном документе, и устройства, генерирующего аэрозоль, описанного и проиллюстрировано далее в данном документе. В системе изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, взаимодействуют для создания вдыхаемого аэрозоля. Настоящее изобретение также может относиться к системе, генерирующей аэрозоль.

В данном документе «токоприемный узел» («сусцепторный узел») означает проводящий элемент, нагревающийся при воздействии на него изменяющегося магнитного поля. Это может быть результатом вихревых токов, наводимых в токоприемном узле, потерь на гистерезис или как вихревых токов, так и потерь на гистерезис. Во время использования токоприемный узел расположен в тепловом контакте или в непосредственной тепловой близости к субстрату, образующему аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости устройства, генерирующего аэрозоль. За счет этого субстрат, образующий аэрозоль, нагревается токоприемным узлом таким образом, что образуется аэрозоль.

Токоприемный узел может иметь цилиндрическую форму, предпочтительно образованную отдельными токоприемниками в форме лезвия. Токоприемный узел может иметь форму, соответствующую форме соответствующей катушки индуктивности. Токоприемный узел может иметь диаметр, меньший, чем диаметр соответствующей катушки индуктивности, так что токоприемный узел может быть расположен внутри катушки индуктивности.

Термин «зона нагрева» обозначает часть длины полости, которая по меньшей мере частично окружена катушками индуктивности таким образом, что токоприемный узел, расположенный в зоне нагрева или около нее, может индукционно нагреваться катушками индуктивности. Зона нагрева может содержать первую зону нагрева и вторую зону нагрева. Зона нагрева может быть разделена на первую зону нагрева и вторую зону нагрева. Первая зона нагрева может быть окружена первой катушкой индуктивности. Вторая зона нагрева может быть окружена второй катушкой индуктивности. Может быть предусмотрено более двух зон нагрева. Может быть предусмотрено множество зон нагрева. Для каждой зоны нагрева может быть предусмотрена катушка индуктивности. Одна или более катушек индуктивности могут быть выполнены с возможностью перемещения для окружения зон нагрева и выполнены с возможностью посегментного нагрева зон нагрева.

Термин «катушка» в данном документе является взаимозаменяемым с терминами «катушка индуктивности», «индукционная катушка» или «индуктор» по всему документу. Катушка может представлять собой приводную (первичную) катушку, соединенную с источником питания.

Эффект нагрева можно изменять путем управления первой и второй катушками индуктивности независимо. Эффект нагрева можно изменять путем предоставления первой и второй катушек индуктивности с разными конфигурациями таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было разным. Например, эффект нагрева можно изменять путем выполнения первой и второй катушек индуктивности из разных типов проволоки таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было разным. Эффект нагрева можно изменять путем управления первой и второй катушками индуктивности независимо и путем предоставления первой и второй катушек индуктивности с разными конфигурациями таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было разным.

Каждая катушка индуктивности (катушки) расположена(ы) по меньшей мере частично вокруг зоны нагрева. Катушка индуктивности может проходить лишь частично вокруг окружности полости в области зоны нагрева. Катушка индуктивности может проходить вокруг всей окружности полости в области зоны нагрева.

Катушка(и) индуктивности может(гут) представлять собой планарную катушку, расположенную вокруг части окружности полости или полностью вокруг окружности полости. В данном документе «планарная катушка» означает намотанную по спирали катушку, имеющую ось наматывания, которая перпендикулярна поверхности, в которой лежит катушка. Планарная катушка может лежать в плоской евклидовой плоскости. Планарная катушка может лежать на изогнутой плоскости. Например, планарная катушка может быть намотана в плоской евклидовой плоскости и впоследствии согнута, чтобы лежать на изогнутой плоскости.

Полезно, когда катушка(и) индуктивности является(ются) спиральной(ыми). Катушка индуктивности может быть спиральной и намотанной вокруг центрального свободного пространства, в котором расположена полость. Катушка индуктивности может быть расположена вокруг всей окружности полости.

Катушка(и) индуктивности может(гут) быть спиральной(ыми) и концентрической(ими). Первая и вторая катушки индуктивности могут иметь разные диаметры. Первая и вторая катушки индуктивности могут быть спиральными и концентрическими и могут иметь разные диаметры. В таких вариантах осуществления меньшая из двух катушек может быть расположена по меньшей мере частично внутри большей из первой и второй катушек индуктивности.

Витки обмотки первой катушки индуктивности могут быть электрически изолированы от витков обмотки второй катушки.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать одну или более дополнительных катушек индуктивности. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать третью и четвертую катушки индуктивности, предпочтительно связанные с дополнительными токоприемниками, предпочтительно связанными с различными зонами нагрева.

Первая и вторая катушки индуктивности могут иметь разные значения индуктивности, что дает преимущество. Первая катушка индуктивности может иметь первую индуктивность, а вторая катушка индуктивности может иметь вторую индуктивность, которая меньше первой индуктивности. Это означает, что магнитные поля, генерируемые первой и второй катушками индуктивности, будут иметь разные напряженности при заданном токе. Это может способствовать достижению разного эффекта нагрева, обеспечиваемого первой и второй катушками индуктивности, при приложении тока одинаковой амплитуды к обеим катушкам. Это может понизить требования к управлению устройства, генерирующего аэрозоль. В случаях, когда первую и вторую катушки индуктивности активируют независимо, катушку индуктивности с большей индуктивностью можно активировать в момент времени, отличный от катушки индуктивности с более низкой индуктивностью. Например, катушку индуктивности с большей индуктивностью можно активировать во время работы, например, во время затяжки, а катушку индуктивности с более низкой индуктивностью можно активировать между сеансами работы, например, между затяжками. Это может способствовать поддержанию повышенной температуры в полости между сеансами использования без необходимости в таком же питании, как при обычном использовании, что является преимуществом. Этот «предварительный нагрев» может уменьшать время, необходимое для возврата полости к желаемой рабочей температуре после возобновления работы устройства, генерирующего аэрозоль. В альтернативном варианте осуществления первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности могут иметь одинаковые значения индуктивности.

Первая и вторая катушки индуктивности могут быть образованы из проволоки одинакового типа. Преимущественно первая катушка индуктивности образована из проволоки первого типа, а вторая катушка индуктивности образована из проволоки второго типа, которая отличается от проволоки первого типа. Например, составы проволок или их поперечные сечения могут различаться. Таким образом, индуктивность первой и второй катушек индуктивности может быть разной, даже если общая геометрическая форма катушек одинакова. Это может обеспечить возможность использования одинаковых или похожих геометрических форм катушек для первой и второй катушек индуктивности. Это может способствовать более компактной компоновке.

Проволока первого типа может содержать первый материал проволоки, а проволока второго типа может содержать второй материал проволоки, который отличается от первого материала проволоки. Электрические свойства первого и второго материалов проволоки могут различаться. Например, проволока первого типа может иметь первое сопротивление, а проволока второго типа может иметь второе сопротивление, которое отличается от первого сопротивления.

Подходящие материалы для катушки(ек) индуктивности включают медь, алюминий, серебро и сталь. Предпочтительно катушка индуктивности образована из меди или алюминия.

В случаях, когда первая катушка индуктивности образована из проволоки первого типа, а вторая катушка индуктивности образована из проволоки второго типа, которая отличается от проволоки первого типа, проволока первого типа может иметь другое поперечное сечение, чем проволока второго типа. Проволока первого типа может иметь первое поперечное сечение, а проволока второго типа может иметь второе поперечное сечение, которое отличается от первого поперечного сечения. Например, проволока первого типа может иметь первую форму поперечного сечения, а проволока второго типа может иметь вторую форму поперечного сечения, которая отличается от первой формы поперечного сечения. Проволока первого типа может иметь первую толщину, а проволока второго типа может иметь вторую толщину, которая отличается от первой толщины. Форма поперечного сечения и толщина проволоки первого и второго типов могут различаться.

Токоприемный узел может быть образован из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для аэрозолизации субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для токоприемного узла включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Предпочтительные токоприемные узлы содержат металл или углерод. Токоприемные узлы могут содержать или состоять из ферромагнитного материала, например ферритного железа, ферромагнитного сплава, такого как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитных частиц и феррита, что дает преимущество. Подходящий токоприемный узел может быть выполнен из алюминия или содержать его. Токоприемный узел может содержать более 5 процентов, предпочтительно более 20 процентов, более предпочтительно более 50 процентов или более 90 процентов ферромагнитных или парамагнитных материалов. Предпочтительные токоприемные узлы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию.

Токоприемный узел может быть образован из одного слоя материала. Указанный один слой материала может представлять собой слой стали.

Токоприемный узел может содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике. Например, токоприемный узел может содержать металлические дорожки, образованные на внешней поверхности керамического сердечника или подложки.

Токоприемный узел может быть образован из слоя аустенитной стали. Один или более слоев из нержавеющей стали могут быть расположены на слое из аустенитной стали. Например, токоприемный узел может быть образован из слоя аустенитной стали, имеющего слой нержавеющей стали на каждой из его верхней и нижней поверхностей. Токоприемный узел может содержать единственный материал токоприемника. Токоприемный узел может содержать первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. Первый материал токоприемника может быть расположен в тесном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Первый и второй материалы токоприемника могут находиться в тесном контакте с образованием цельного токоприемника. В некоторых вариантах осуществления первый материал токоприемника представляет собой нержавеющую сталь, а второй материал токоприемника представляет собой никель. Токоприемный узел может иметь двухслойную конструкцию. Токоприемные узлы могут быть образованы из слоя нержавеющей стали и слоя никеля.

Непосредственный контакт между первым материалом токоприемника и вторым материалом токоприемника может быть достигнут любыми подходящими средствами. Например, второй материал токоприемника может быть осажден, нанесен, нанесен в виде покрытия, нанесен посредством плакирования или приварен к первому материалу токоприемника. Предпочтительные способы включают электролитическое осаждение, гальваническое осаждение и нанесение посредством плакирования.

Второй материал токоприемника может иметь температуру Кюри ниже 500 градусов по Цельсию. Первый материал токоприемника может использоваться главным образом для нагрева токоприемника, когда токоприемник размещен в переменном электромагнитном поле. Может быть использован любой подходящий материал. Например, первый материал токоприемника может представлять собой алюминий или может представлять собой черный металл, такой как нержавеющая сталь. Второй материал токоприемника предпочтительно используется главным образом для указания на то, что токоприемник достиг конкретной температуры, и эта температура представляет собой температуру Кюри второго материала токоприемника. Температура Кюри второго материала токоприемника может использоваться для регулирования температуры всего токоприемника во время работы. Таким образом, температура Кюри второго материала токоприемника должна быть ниже температуры воспламенения субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для второго токоприемного материала могут включать никель и определенные сплавы никеля. Температуру Кюри второго материала токоприемника предпочтительно можно выбрать так, чтобы она была ниже 400 градусов по Цельсию, предпочтительно ниже 380 градусов по Цельсию или ниже 360 градусов по Цельсию. Предпочтительно второй материал токоприемника представляет собой магнитный материал, выбранный таким образом, что он имеет температуру Кюри, которая по существу совпадает с желаемой максимальной температурой нагрева. Иначе говоря, предпочтительно, чтобы температура Кюри второго материала токоприемника была приблизительно такой же, что и температура, до которой должен быть нагрет токоприемник для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Температура Кюри второго материала токоприемника может, например, находиться в диапазоне от 200 градусов по Цельсию до 400 градусов по Цельсию или в диапазоне от 250 градусов по Цельсию до 360 градусов по Цельсию. В некоторых вариантах осуществления может быть предпочтительным совместное ламинирование первого материала токоприемника и второго материала токоприемника. Совместное ламинирование может быть выполнено с помощью любых подходящих средств. Например, полоска первого материала токоприемника может быть приварена или диффузионно соединена с полоской второго материала токоприемника. В альтернативном варианте осуществления слой второго материала токоприемника может быть нанесен или осажден на полоску первого материала токоприемника.

Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является портативным. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с традиционной сигарой или сигаретой. Система может представлять собой электрическую курительную систему. Система может представлять собой удерживаемую рукой систему, генерирующую аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 150 миллиметров. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров.

Кожух может быть продолговатым. Кожух может содержать любой подходящий материал или сочетание материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.

Кожух может содержать мундштук. Мундштук может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха. Мундштук может содержать более одного впускного отверстия для воздуха. Одно или более впускных отверстий для воздуха могут снижать температуру аэрозоля перед его доставкой пользователю и могут снижать концентрацию аэрозоля перед его доставкой пользователю.

В альтернативном варианте осуществления мундштук может быть предусмотрен как часть изделия, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «мундштук» относится к той части устройства, генерирующего аэрозоль, которая размещается во рту пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля, образуемого генерирующим аэрозоль устройством из изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости указанного кожуха.

Впускное отверстие для воздуха может быть выполнено в виде полуоткрытого впускного отверстия. Полуоткрытое впускное отверстие предпочтительно позволяет воздуху поступать в устройство, генерирующее аэрозоль. Выход воздуха или жидкости из устройства, генерирующего аэрозоль, через полуоткрытое впускное отверстие можно предотвратить. Полуоткрытое впускное отверстие может являться, например, полупроницаемой мембраной, проницаемой только для воздуха в одном направлении, но непроницаемой для воздуха и жидкости в противоположном направлении. Полуоткрытое впускное отверстие может также являться, например, одноходовым клапаном. Предпочтительно полуоткрытые впускные отверстия обеспечивают возможность прохождения воздуха через впускное отверстие только при соблюдении конкретных условий, например, минимального понижения давления в устройстве, генерирующем аэрозоль, или прохождения через клапан или мембрану некоторого объема воздуха.

Нагревательный узел может приводиться в действие системой обнаружения затяжки. В альтернативном варианте осуществления нагревательный узел может приводиться в действие путем нажатия кнопки включения/выключения, удерживаемой в течение затяжки пользователя. Система обнаружения затяжек может быть выполнена в виде датчика, который может быть выполнен в виде датчика потока воздуха для измерения скорости потока воздуха. Скорость потока воздуха представляет собой параметр, характеризующий количество воздуха, втягиваемого пользователем в единицу времени через путь для потока воздуха генерирующего аэрозоль устройства. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком потока воздуха, если скорость потока воздуха превысила заданное пороговое значение. Инициирование также может быть обнаружено при активации кнопки пользователем.

Датчик также может быть выполнен в виде датчика давления для измерения давления воздуха внутри устройства, генерирующего аэрозоль, который втягивается через путь для потока воздуха устройства во время осуществления затяжки пользователем. Датчик может быть выполнен с возможностью измерения разности давления или падения давления между давлением воздуха окружающей среды снаружи устройства, генерирующего аэрозоль, и воздуха, который пользователь втягивает через устройство. Давление воздуха может быть обнаружено во впускном отверстии для воздуха, в мундштуке устройства, полости, такой как нагревательная камера, или любом другом проходе или камере внутри устройства, генерирующего аэрозоль, через которое течет воздух. Когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, внутри устройства образуется отрицательное давление или вакуум, при этом отрицательное давление может быть зарегистрировано датчиком давления. Под термином «отрицательное давление» следует понимать давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха. Другими словами, когда пользователь осуществляет затяжку из устройства, воздух, который втягивается через устройство, имеет давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха снаружи устройства. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком давления, если разность давления превышает заданное пороговое значение.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать пользовательский интерфейс для активации устройства, генерирующего аэрозоль, например кнопку для инициации нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, или дисплей для отображения состояния устройства, генерирующего аэрозоль, или субстрата, образующего аэрозоль.

Система, генерирующая аэрозоль, представляет собой комбинацию устройства, генерирующего аэрозоль, и одного или более изделий, генерирующих аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль. Однако система, генерирующая аэрозоль, может содержать дополнительные компоненты, такие как, например, зарядный блок для перезарядки встроенного источника электропитания в электрическом или использующем электричество устройстве, генерирующем аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотиносодержащий субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой матрицу из никотиновой соли. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. В альтернативном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован посредством агломерации сыпучего табака. В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В данном документе термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля и являются по существу устойчивыми к термическому разложению при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол. Предпочтительно вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин. При наличии, гомогенизированный табачный материал может иметь содержание вещества для образования аэрозоля, равное или превышающее 5 масс. % в пересчете на сухой вес, и предпочтительно от приблизительно 5 масс. % до приблизительно 30 масс. % в пересчете на сухой вес. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

В любом из вышеуказанных вариантов осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, и полость устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью частичного размещения изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Полость изделия, генерирующего аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью полного размещения изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства, генерирующего аэрозоль.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен в виде сегмента, образующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Сегмент, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Сегмент, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Сегмент, образующий аэрозоль, может также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 миллиметров. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.

Субстрат, образующий аэрозоль, может быть обеспечен в виде сегмента, образующего аэрозоль, имеющего длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров. В одном из вариантов осуществления сегмент, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В альтернативном варианте осуществления сегмент, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 12 мм.

Сегмент, генерирующий аэрозоль, предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равен внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Внешний диаметр сегмента, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В одном варианте осуществления сегмент, образующий аэрозоль, может иметь внешний диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.

Генерирующее аэрозоль изделие может содержать заглушку фильтра. Заглушка фильтра может быть расположена на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Заглушка фильтра может представлять собой ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. Заглушка фильтра может представлять собой полую ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. Заглушка фильтра в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 миллиметров, но может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров.

В данном документе термины «раньше по ходу потока», «дальше по ходу потока» используют для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, во время его использования.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать внешнюю бумажную обертку. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать перегородку между субстратом, образующим аэрозоль, и заглушкой фильтра. Перегородка может иметь размер приблизительно 18 миллиметров, но может иметь размер в диапазоне от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров.

Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применены к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.

Настоящее изобретение будет далее описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:

на Фиг. 1 показан вид в поперечном сечении устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 2 показан иллюстративный вид устройства, генерирующего аэрозоль, с вставленным изделием, генерирующим аэрозоль, и обозначенным потоком воздуха;

на Фиг. 3 показан вид в поперечном разрезе дополнительного варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль; и

на Фиг. 4 показан иллюстративный вид устройства, генерирующего аэрозоль, по Фиг. 3 с вставленным изделием, генерирующим аэрозоль, и обозначенным потоком воздуха.

На Фиг. 1 показана ближняя или расположенная дальше по ходу потока часть устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость 10 для вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль. Вставленное изделие 12, генерирующее аэрозоль, можно увидеть на Фиг. 2 и 4. Полость 10 может быть выполнена в виде нагревательной камеры.

Внутри полости 10 расположен токоприемный узел 14. Токоприемный узел 14 содержит множество токоприемных лезвий. Отдельные токоприемные лезвия расширяются на соответствующих расположенных дальше по ходу потока концах для облегчения вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль, в полость 10. Внутренний диаметр токоприемного узла 14 соответствует внешнему диаметру изделия 12, генерирующего аэрозоль, или немного меньше него. Изделие 12, генерирующее аэрозоль, удерживается токоприемным узлом 14 после вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль, в полость 10.

Токоприемный узел 14 является частью индукционного нагревательного узла. Индукционный нагревательный узел может содержать катушку 16 индуктивности. Катушка 16 индуктивности может быть расположена таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать полость 10. Катушка 16 индуктивности окружает всю окружность полости 10. Катушка 16 индуктивности расположена таким образом, чтобы окружать токоприемный узел 14. Катушка 16 индуктивности окружает часть полости 10, в которой размещается субстратная часть 18 изделия 12, генерирующего аэрозоль. Часть 20 фильтра изделия 12, генерирующего аэрозоль, выступает из полости 10 после вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль, в полость 10. Пользователь делает затяжку на части 20 фильтра.

Может быть предусмотрено более одной катушки 16 индуктивности. Предпочтительно предусмотрены две катушки 16 индуктивности или более двух катушек 16 индуктивности. Катушки 16 индуктивности могут быть частью индукционного нагревательного узла. Катушки 16 индуктивности могут быть выполнены с возможностью раздельного управления ими для обеспечения нагрева отдельных зон нагрева внутри полости 10. В качестве примера первая катушка индуктивности может быть расположена таким образом, чтобы окружать расположенную дальше по ходу потока часть полости 10, соответствующую расположенной дальше по ходу потока зоне нагрева, а вторая катушка индуктивности может быть расположена таким образом, чтобы окружать расположенную раньше по ходу потока часть полости 10, соответствующую расположенной раньше по ходу потока зоне нагрева.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать дополнительные элементы, не показанные на фигурах, такие как контроллер для управления индукционным нагревательным узлом. Контроллер может быть выполнен с возможностью раздельного управления отдельными катушками, если индукционный нагревательный узел содержит более одной катушки 16 индуктивности. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания, такой как батарея. Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять подачей электрической энергии от источника питания на катушку 16 индуктивности или на отдельные катушки 16 индуктивности.

Между токоприемным узлом 14 и катушкой 16 индуктивности расположен теплоизоляционный элемент 22. Теплоизоляционный элемент 22 образует боковую стенку полости 10. Теплоизоляционный элемент 22 является продолговатым. Теплоизоляционный элемент 22 имеет полую цилиндрическую форму. Теплоизоляционный элемент 22 прикреплен к кожуху 24 устройства, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно теплоизоляционный элемент 22 прикреплен к расположенному дальше по ходу потока концу 26 кожуха 24, как показано на Фиг. 1. Дополнительно теплоизоляционный элемент 22 прикреплен к основанию 28 полости 10 на расположенном дальше по ходу потока конце полости 10. В основании 28 полости 10 расположены одно или более отверстий 30 для воздуха.

Отверстие 30 для воздуха является продолговатым и проходит параллельно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Отверстие 30 для воздуха позволяет воздуху поступать в полость 10 на расположенном раньше по ходу потока конце 32 полости 10. Теплоизоляционный элемент 22 предотвращает поступление воздуха в полость 10 в боковом направлении. Другими словами, теплоизоляционный элемент 22 расположен таким образом, что он окружает полость 10 таким образом, что воздух может поступать в полость 10 только на расположенном раньше по ходу потока конце 32 полости 10 и может выходить из полости 10 только на открытом расположенном дальше по ходу потока конце полости 10.

Катушка 16 индуктивности расположена в отделении 34 для катушки. Отделение 34 для катушки выполнено таким образом, чтобы окружать теплоизоляционный элемент 22. Предусмотрена слоистая структура с полостью 10, расположенной центрально в середине. Предусмотрен теплоизоляционный элемент 22, окружающий полость 10. Отделение 34 для катушки расположено таким образом, что оно окружает теплоизоляционный элемент 22. Предусмотрен кожух 24 устройства, генерирующего аэрозоль, окружающий отделение 34 для катушки.

Предусмотрено впускное отверстие 36 для воздуха для обеспечения возможности поступления окружающего воздуха в отделение 34 для катушки. Впускное отверстие 36 для воздуха расположено на расположенном дальше по ходу потока конце 26 кожуха 24. Впускное отверстие 36 для воздуха предпочтительно расположено смежно с отделением 34 для катушки. Впускное отверстие 36 для воздуха предусмотрено между внешней окружностью кожуха 24 и частью расположенного дальше по ходу потока конца 26 кожуха 24, соединенной с теплоизоляционным элементом 22. Впускное отверстие 36 для воздуха обеспечивает возможность втягивания окружающего воздуха в отделение 34 для катушки. Впускное отверстие 36 для воздуха предпочтительно не соединено по текучей среде напрямую с полостью 10. Расположенный раньше по ходу потока конец отделения 34 для катушки открыт. Воздух, втягиваемый в отделение 34 для катушки через впускное отверстие 36 для воздуха, выходит из отделения 34 для катушки на открытом расположенном раньше по ходу потока конце отделения 34 для катушки. После выхода из отделения 34 для катушки воздух течет U-образно в направлении отверстия 30 для воздуха, расположенного в основании 28 полости 10. Затем воздух поступает в полость 10 на расположенном раньше по ходу потока конце 32 полости 10. Воздух, протекающий через отделение 34 для катушки перед поступлением в полость 10, используется для охлаждения катушки 16 индуктивности, расположенной в отделении 34 для катушки.

На Фиг. 1 показан упругий уплотнительный элемент 38 на расположенном дальше по ходу потока конце полости 10. Упругий уплотнительный элемент 38 расположен таким образом, чтобы окружать расположенный дальше по ходу потока конец полости 10. Упругий уплотнительный элемент 38 имеет круглую форму. Упругий уплотнительный элемент 38 имеет форму воронки, облегчающую вставку изделия 12, генерирующего аэрозоль. Упругий уплотнительный элемент 38 прикладывает давление к изделию 12, генерирующему аэрозоль, после вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль, для удержания изделия 12, генерирующего аэрозоль, на месте. Упругий уплотнительный элемент 38 является непроницаемым для воздуха для предотвращения выхода воздуха из полости 10, за исключением выхода через изделие 12, генерирующее аэрозоль.

На Фиг. 2 представлена иллюстрация изделия, генерирующего аэрозоль, на которой изделие 12, генерирующее аэрозоль, вставлено в полость 10. Субстратная часть 18 изделия 12, генерирующего аэрозоль, размещена в полости 10. Часть 20 фильтра изделия 12, генерирующего аэрозоль, может выступать из полости 10 чтобы пользователь мог делать затяжку на изделии 12, генерирующем аэрозоль.

В дополнение к вставленному изделию 12, генерирующему аэрозоль, поток воздуха указан на Фиг. 2. Воздух втекает в устройство, генерирующее аэрозоль, через впускное отверстие 36 для воздуха. Может быть предусмотрено более одного впускного отверстия 36 для воздуха. Воздух протекает через отделение 34 для катушки. После выхода из отделения 34 для катушки воздух втекает в полость 10 через отверстие 30 для воздуха, расположенное у основания 28 полости 10. Затем воздух втекает в изделие 12, генерирующее аэрозоль, через зазоры, предусмотренные между отдельными токоприемными лезвиями.

На Фиг. 3 показан дополнительный вариант осуществления, в котором расположенный дальше по ходу потока конец теплоизоляционного элемента 22 не прикреплен к расположенному дальше по ходу потока концу кожуха 24 устройства, генерирующего аэрозоль. Напротив, предусмотрен зазор между расположенным дальше по ходу потока концом теплоизоляционного элемента 22 и кожухом 24 изделия, генерирующего аэрозоль. Кроме того, впускное отверстие 36 для воздуха в варианте осуществления, показанном на Фиг. 3, расположено по-другому. Впускное отверстие 36 для воздуха расположено в боковой стенке кожуха 24 устройства, генерирующего аэрозоль. Другими словами, впускное отверстие 36 для воздуха расположено во внешней окружности кожуха 24 устройства, генерирующего аэрозоль. Впускное отверстие 36 для воздуха расположено смежно с расположенным раньше по ходу потока концом полости 10.

Как показано на Фиг. 4, когда воздух втягивается в полость 10 через впускное отверстие 36 для воздуха, воздух втягивается непосредственно из впускного отверстия 36 для воздуха в направлении отверстия 30 для воздуха, расположенного в основании 28 полости 10. Когда воздух втягивается в полость 10, этот воздух может, в отличие от варианта осуществления, показанного на Фиг. 1 и 2, выходить из полости 10 не только через вставленное изделие 12, генерирующее аэрозоль. Вместо этого воздух вытягивается из полости 10 через зазор между теплоизоляционным элементом 22 и кожухом 24 в отделение 34 для катушки. Воздух, втянутый в отделение 34 для катушки, может, аналогично варианту осуществления, показанному на Фиг. 1 и 2, выходить из отделения 34 для катушки через открытый расположенный раньше по ходу потока конец отделения 34 для катушки. Воздух, выходящий из отделения 34 для катушки, снова втягивается в полость 10 через отверстие 30 для воздуха, расположенное в основании 28 полости 10. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 3, воздух может циркулировать между полостью 10 и отделением 34 для катушки. Это имеет различные преимущества. Катушка 16 индуктивности охлаждается. Дополнительно или в альтернативном варианте осуществления воздух предварительно нагревается перед поступлением или повторным поступлением в полость 10.

Claims (17)

1. Устройство для генерирования аэрозоля, содержащее:

полость для размещения изделия для генерирования аэрозоля, содержащего образующий аэрозоль субстрат, причем полость содержит основание, при этом основание содержит по меньшей мере одно отверстие для воздуха;

индукционный нагревательный узел, причем индукционный нагревательный узел содержит сусцепторный узел и катушку индуктивности, при этом индукционный нагревательный узел расположен таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать или образовывать полость; и

теплоизоляционный элемент, при этом теплоизоляционный элемент расположен между сусцепторным узлом и катушкой индуктивности, и при этом теплоизоляционный элемент прикреплен с обеспечением уплотнения к основанию для предотвращения прохождения бокового потока воздуха в направлении, перпендикулярном продольной оси устройства для генерирования аэрозоля, в полость в области основания полости, и при этом:

одна или более боковых стенок сусцепторного узла является проницаемой для поступления бокового потока воздуха в полость в направлении, перпендикулярном продольной оси устройства для генерирования аэрозоля.

2. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, отличающееся тем, что содержит кожух, при этом полость расположена в расположенном дальше по ходу потока конце кожуха, и при этом теплоизоляционный элемент прикреплен с обеспечением уплотнения к расположенному дальше по ходу потока концу кожуха для предотвращения прохождения бокового потока воздуха в полость на расположенном дальше по ходу потока конце полости.

3. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 2, отличающееся тем, что теплоизоляционный элемент имеет расположенную дальше по ходу потока торцевую поверхность, причем указанная расположенная дальше по ходу потока торцевая поверхность является плоской.

4. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 2 или 3, отличающееся тем, что содержит отделение, в котором расположена катушка индуктивности, причем указанное отделение герметично изолировано от полости теплоизоляционным элементом на расположенном дальше по ходу потока конце полости.

5. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 4, отличающееся тем, что содержит впускное отверстие для воздуха на расположенном дальше по ходу потока конце кожуха, причем впускное отверстие для воздуха находится в сообщении по текучей среде с расположенным дальше по ходу потока концом указанного отделения, в котором расположена катушка индуктивности.

6. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, отличающееся тем, что содержит кожух, при этом полость расположена в расположенном дальше по ходу потока конце кожуха, и при этом обеспечен зазор между теплоизоляционным элементом и расположенным дальше по ходу потока концом кожуха для обеспечения возможности прохождения бокового потока воздуха в полость на расположенном дальше по ходу потока конце полости.

7. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 6, отличающееся тем, что теплоизоляционный элемент имеет выпуклую расположенную дальше по ходу потока торцевую поверхность.

8. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 6 или 7, в котором установлено соединение по текучей среде между отделением, в котором расположена катушка индуктивности, и полостью на расположенном дальше по ходу потока конце полости.

9. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 8, отличающееся тем, что содержит впускное отверстие для воздуха смежно с расположенным раньше по ходу потока концом полости, причем указанное впускное отверстие для воздуха находится в сообщении по текучей среде с расположенным раньше по ходу потока концом отделения, в котором расположена катушка индуктивности.

10. Устройство для генерирования аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что теплоизоляционный элемент по меньшей мере частично образует боковую стенку полости.

11. Устройство для генерирования аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что теплоизоляционный элемент проходит полностью или частично вдоль длины полости.

12. Устройство для генерирования аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что теплоизоляционный элемент приклеен к основанию полости.

13. Устройство для генерирования аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, в котором предусмотрен зазор между одной или более боковыми стенками сусцепторного узла и боковой стенкой теплоизоляционного элемента.

Images