RU2785839C2 - Aerosol generating system containing separately activated heating elements (options) - Google Patents
Aerosol generating system containing separately activated heating elements (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785839C2 RU2785839C2 RU2021102935A RU2021102935A RU2785839C2 RU 2785839 C2 RU2785839 C2 RU 2785839C2 RU 2021102935 A RU2021102935 A RU 2021102935A RU 2021102935 A RU2021102935 A RU 2021102935A RU 2785839 C2 RU2785839 C2 RU 2785839C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating elements
- aerosol generating
- heating element
- aerosol
- activated
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 345
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 82
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 abstract 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 11
- 229960002715 Nicotine Drugs 0.000 description 11
- 229930015196 nicotine Natural products 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 9
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000000391 smoking Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 230000003213 activating Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- NTKSJAPQYKCFPP-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetrachloro-3-(3-chlorophenyl)benzene Chemical compound ClC1=CC=CC(C=2C(=C(Cl)C=C(Cl)C=2Cl)Cl)=C1 NTKSJAPQYKCFPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic Effects 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 2
- 229920002068 Fluorinated ethylene propylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 2
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000953 kanthal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 poly[4-(4-benzoylphenoxy)phenol] polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 230000001007 puffing Effects 0.000 description 2
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N pyruvic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N Benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001006 Constantan Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N Hafnium Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N Levulinic acid Chemical compound CC(=O)CCC(O)=O JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium Ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004072 Lung Anatomy 0.000 description 1
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 1
- 229920001721 Polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229940107700 Pyruvic Acid Drugs 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N Silicon carbide Chemical class [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 230000001680 brushing Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940040102 levulinic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 description 1
- 229910000529 magnetic ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical class [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Chemical class 0.000 description 1
- 229910021343 molybdenum disilicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium Chemical class [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Chemical class 0.000 description 1
- 239000002907 paramagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей активируемые отдельно нагревательные элементы. В частности, настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж с активируемыми отдельно нагревательными элементами. The invention relates to an aerosol generating system comprising separately activated heating elements. In particular, the present invention relates to an aerosol generating system comprising a cartridge with separately activated heating elements.
Документ WO 2005/120614 относится к устройству, предназначенному для доставки точных, воспроизводимых и/или регулируемых количеств физиологически активного вещества, такого как никотин. Устройство содержит картридж, который содержит несколько нагревательных элементов из фольги, при этом на нагревательных элементах расположено вещество, и источник питания, выполненный с возможностью подачи питания на нагревательные элементы из фольги. При использовании пользователь делает затяжку на устройстве и создает поток воздуха, проходящий через устройство. Тепло, вырабатываемое нагревательным элементом, за счет тепловой энергии испаряет вещество, расположенное на нагревательном элементе. Испаренное вещество конденсируется в потоке воздуха с образованием конденсационного аэрозоля. Аэрозоль затем вдыхается пользователем. Document WO 2005/120614 relates to a device designed to deliver precise, reproducible and/or controlled amounts of a physiologically active substance such as nicotine. The device comprises a cartridge that contains several foil heating elements, wherein a substance is located on the heating elements, and a power source configured to supply power to the foil heating elements. In use, the user puffs on the device and creates a stream of air through the device. The heat generated by the heating element evaporates the substance located on the heating element due to thermal energy. The evaporated substance condenses in the air stream to form a condensation aerosol. The aerosol is then inhaled by the user.
Одна возможная проблема, касающаяся устройства, раскрытого в документе WO 2005/120614, заключается в том, что вещество на определенном нагревательном элементе может быть предварительно нагрето из-за активации нагревательного элемента, который пространственно расположен близко к нему или рядом с ним. Недостатком этого является то, что вероятность термического разложения вещества на нагревательном элементе может повышаться. Это обусловлено тем, что предварительное нагревание вещества может приводить к более длительному нагреванию вещества, чем если бы вещество нагревалось иначе, или предварительное нагревание может приводить к тому, что нагревательный элемент достигает более высокой температуры, чем нагревательный элемент достигал бы в другом случае, или может быть и то и другое.One possible problem with the apparatus disclosed in WO 2005/120614 is that the material on a certain heating element may be preheated due to the activation of a heating element that is spatially close to or adjacent to it. The disadvantage of this is that the possibility of thermal decomposition of the substance on the heating element may increase. This is because preheating the substance may result in a longer heating of the substance than if the substance were heated otherwise, or preheating may cause the heating element to reach a higher temperature than the heating element would otherwise achieve, or may be both.
Цель настоящего изобретения заключается в предоставлении улучшенной системы, генерирующей аэрозоль, в которой вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль, снижена. The purpose of the present invention is to provide an improved aerosol generating system in which the possibility of thermal decomposition of the aerosol generating substrate is reduced.
Согласно первому аспекту предлагается система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж. Картридж содержит нагреватель в сборе, содержащий по меньшей мере четыре активируемых отдельно нагревательных элемента, расположенных в группе. На каждом из нагревательных элементов обеспечен субстрат, образующий аэрозоль. Система также содержит устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью зацепления с картриджем. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок питания и схему управления. Схема управления выполнена с возможностью управления подачей питания от блока питания на каждый из нагревательных элементов для генерирования аэрозоля. Схема управления выполнена с возможностью такой последовательной активации нагревательных элементов, которая исключает активацию двух пространственно расположенных рядом друг с другом нагревательных элементов одного за другим.According to a first aspect, an aerosol generating system comprising a cartridge is provided. The cartridge contains a heater assembly containing at least four separately activated heating elements arranged in a group. An aerosol-forming substrate is provided on each of the heating elements. The system also includes an aerosol generating device configured to engage with the cartridge. The aerosol generating device includes a power supply and a control circuit. The control circuit is configured to control the power supply from the power supply to each of the heating elements to generate the aerosol. The control circuit is configured to activate the heating elements in such a way that it is impossible to activate two spatially adjacent heating elements one after the other.
В контексте данного документа термин «группа» может относиться к линейной группе. То есть выражение «нагревательные элементы, расположенные в группе» может относиться к одному ряду нагревательных элементов. В качестве альтернативы термин «группа» может относиться к двухмерной группе. То есть выражение «нагревательные элементы, расположенные в группе» может относиться к двухмерной группе, или к решетке, из нагревательных элементов, например, к группе из двенадцати нагревательных элементов, расположенных в два находящихся рядом друг с другом ряда из шести нагревательных элементов, в одной плоскости. В качестве альтернативы термин «группа» может относиться к трехмерной группе. In the context of this document, the term "group" may refer to a linear group. That is, the expression "heating elements arranged in a group" may refer to one row of heating elements. Alternatively, the term "group" may refer to a two-dimensional group. That is, the expression "heating elements arranged in a group" may refer to a two-dimensional group, or array, of heating elements, for example, a group of twelve heating elements arranged in two adjacent rows of six heating elements, in one planes. Alternatively, the term "group" may refer to a three-dimensional group.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» может быть использован в значении субстрата, способного высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из субстратов, образующих аэрозоль, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии, но при этом обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре). Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать жидкость при комнатной температуре. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать твердые частицы при комнатной температуре.In the context of this document, the term "aerosol-forming substrate" can be used to mean a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. Volatile compounds can be released by heating the aerosol-forming substrate. Aerosols generated from aerosol-forming substrates may be visible or invisible and may contain vapors (eg, fine particles of substances that are in a gaseous state, but are usually liquid or solid at room temperature). The aerosol-forming substrate may contain a liquid at room temperature. The aerosol forming substrate may contain solid particles at room temperature.
Субстрат, образующий аэрозоль, при комнатной температуре может быть твердым веществом, или может содержать его. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать источник никотина. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать источник никотина и по меньшей мере одно из растительного глицерина, пропиленгликоля и кислоты. Подходящая кислота может содержать одну или более из молочной, бензойной, левулиновой или пировиноградной кислоты. При использовании одно или более из растительного глицерина, пропиленгликоля и кислоты могут испаряться вместе с никотином из источника никотина. Преимущественно испаренные растительный глицерин, пропиленгликоль и/или кислота могут покрывать или охватывать испаренный никотин. Это может увеличивать средний размер частиц аэрозоля, доставляемого пользователю, и поэтому повышать эффективность доставки никотина в легкие, поскольку, возможно, будет меньше выдыхаемых частиц аэрозоля.The aerosol-forming substrate may or may contain a solid at room temperature. The aerosol forming substrate may contain a source of nicotine. The aerosol generating substrate may contain a nicotine source and at least one of vegetable glycerin, propylene glycol, and acid. Suitable acid may contain one or more of lactic, benzoic, levulinic or pyruvic acid. When used, one or more of the vegetable glycerin, propylene glycol, and acid may be vaporized along with the nicotine from the nicotine source. Advantageously, the vaporized vegetable glycerin, propylene glycol and/or acid may cover or envelop the vaporized nicotine. This can increase the average particle size of the aerosol delivered to the user and therefore improve the efficiency of delivering nicotine to the lungs, as there may be fewer exhaled aerosol particles.
Использование субстрата, образующего аэрозоль, который является твердым при комнатной температуре, преимущественно снижает вероятность утечки или испарения субстрата, образующего аэрозоль, во время хранения. Субстрат, образующий аэрозоль, может также быть предоставлен в физически более стабильной форме, и поэтому имеется более низкий риск загрязнения или ухудшения качества, чем в случае источников жидкого субстрата, образующего аэрозоль. The use of an aerosol-forming substrate that is solid at room temperature advantageously reduces the likelihood of leakage or evaporation of the aerosol-forming substrate during storage. The aerosol-forming substrate can also be provided in a more physically stable form and therefore there is a lower risk of contamination or degradation than is the case with liquid aerosol-forming substrate sources.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гель или пасту либо как гель, так и пасту. В контексте данного документа гели могут быть определены как по существу разбавленные поперечно сшитые системы, которые не проявляют текучесть в установившемся состоянии. В контексте данного документа паста может быть определена как вязкая текучая среда. Например, паста может быть текучей средой, которая, в состоянии покоя, обладает динамической вязкостью, которая больше чем 1 Па с, или 5 Па с, или 10 Па с. Преимущественно использование субстрата, образующего аэрозоль, который содержит гель, пасту, твердое вещество или их комбинацию, может исключать необходимость в дополнительной пористой матрице для удерживания субстрата, образующего аэрозоль.The aerosol forming substrate may comprise a gel or a paste, or both a gel and a paste. In the context of this document, gels can be defined as essentially dilute cross-linked systems that do not exhibit steady state fluidity. In the context of this document, a paste may be defined as a viscous fluid. For example, the paste may be a fluid that, at rest, has a dynamic viscosity that is greater than 1 Pa s, or 5 Pa s, or 10 Pa s. Advantageously, the use of an aerosol-forming substrate that contains a gel, paste, solid, or combination thereof may eliminate the need for an additional porous matrix to hold the aerosol-forming substrate.
Для каждого нагревательного элемента может быть предусмотрена соответствующая часть субстрата, образующего аэрозоль. То есть конкретный нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагревания конкретной части субстрата, образующего аэрозоль. Например, нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагревания слоя субстрата, образующего аэрозоль, в контакте с указанным нагревательным элементом.For each heating element, a corresponding portion of the aerosol forming substrate may be provided. That is, a particular heating element may be configured to heat a particular portion of the aerosol generating substrate. For example, the heating element may be configured to heat the aerosol-forming substrate layer in contact with said heating element.
Может быть предусмотрен субстрат, образующий аэрозоль, в непосредственном контакте с каждым нагревательным элементом. Преимущественно это может повышать эффективность передачи тепла от нагревательного элемента на субстрат, образующий аэрозоль.An aerosol forming substrate may be provided in direct contact with each heating element. Advantageously, this can improve the efficiency of heat transfer from the heating element to the aerosol generating substrate.
Каждый нагревательный элемент является отдельно активируемым. Преимущественно это обеспечивает возможность для схемы управления реализовывать определенный порядок активации нагревательных элементов.Each heating element is individually activated. Advantageously, this allows the control circuitry to implement a certain order of activation of the heating elements.
Схема управления выполнена с возможностью такой последовательной активации нагревательных элементов, которая исключает активацию двух пространственно расположенных рядом друг с другом нагревательных элементов одного за другим. Преимущественно это может сводить к минимуму предварительное нагревание нагревательных элементов. То есть это может сводить к минимуму нагревание определенного нагревательного элемента перед активацией определенного нагревательного элемента. Это может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль.The control circuit is configured to activate the heating elements in such a way that it is impossible to activate two spatially adjacent heating elements one after the other. This can advantageously minimize the preheating of the heating elements. That is, it can minimize the heating of a specific heating element before activating the specific heating element. This can reduce the likelihood of thermal degradation of the aerosol-forming substrate.
В данном контексте два нагревательных элемента являются «пространственно расположенными рядом друг с другом нагревательными элементами», если между двумя нагревательными элементами не расположены промежуточные нагревательные элементы. In this context, two heating elements are "spaced adjacent heating elements" if no intermediate heating elements are located between the two heating elements.
В данном контексте «два последовательно активируемых нагревательных элемента» могут относиться к n-му нагревательному элементу и m-му нагревательному элементу в одном картридже, которые активируются без активации другого нагревательного элемента между активацией n-го и m-го нагревательных элементов. В данном контексте «нагревание» определенного нагревательного элемента относится к активации определенного нагревательного элемента. То есть нагревание определенного нагревательного элемента относится к такой подаче питания на нагревательный элемент, при которой нагревательный элемент достигает рабочей температуры. Последовательно нагреваемые, или активируемые, нагревательные элементы могут быть нагреты в ходе разных сеансов курения, например, в разные дни. Преимущественно непоследовательная активация двух пространственно расположенных рядом друг с другом нагревательных элементов может сводить к минимуму предварительное нагревание нагревательных элементов. То есть это может сводить к минимуму нагревание нагревательного элемента перед подачей питания на нагревательный элемент для его нагревания до рабочей температуры.In this context, "two successively activated heating elements" may refer to the nth heating element and the mth heating element in the same cartridge, which are activated without the activation of the other heating element between the activation of the nth and mth heating elements. In this context, "heating" a certain heating element refers to the activation of a certain heating element. That is, heating a specific heating element refers to energizing the heating element such that the heating element reaches an operating temperature. Sequentially heated, or activated, heating elements can be heated during different smoking sessions, for example, on different days. The advantageously inconsistent activation of two spatially adjacent heating elements can minimize the preheating of the heating elements. That is, it can minimize the heating of the heating element before energizing the heating element to heat it to an operating temperature.
Схема управления может быть выполнена с возможностью активации нагревательных элементов в порядке, в котором обеспечено максимальное увеличение минимального расстояния между любыми двумя последовательно активируемыми нагревательными элементами. Для определенного числа нагревательных элементов может предусматриваться больше одного порядка, в котором обеспечено максимальное увеличение минимального расстояния между любыми двумя последовательно активируемыми нагревательными элементами. Преимущественно это может уменьшить нагревание определенного нагревательного элемента перед подачей питания на определенный нагревательный элемент для его нагревания до рабочей температуры. Это может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль. The control circuit may be configured to activate the heating elements in an order that maximizes the minimum distance between any two successively activated heating elements. For a certain number of heating elements, more than one order may be provided, in which the maximum increase in the minimum distance between any two sequentially activated heating elements is ensured. Advantageously, this may reduce the heating of the particular heating element before energizing the particular heating element to heat it up to operating temperature. This can reduce the likelihood of thermal degradation of the aerosol-forming substrate.
Схема управления может быть выполнена с возможностью такой последовательной активации нагревательных элементов, при которой после активации первого нагревательного элемента из нагревательных элементов в группе, каждый в последующем активируемый нагревательный элемент в группе находится как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента в группе. В данном контексте «как можно дальше» может относиться к максимально возможному пространственному расстоянию. Преимущественно это может уменьшить нагревание определенного нагревательного элемента перед подачей питания на определенный нагревательный элемент для его нагревания до рабочей температуры. Это может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль.The control circuit may be configured to sequentially activate the heating elements such that after activating the first heating element of the heating elements in the group, each subsequently activated heating element in the group is as far away as possible from the most recently activated heating element in the group. In this context, "as far as possible" may refer to the maximum possible spatial distance. Advantageously, this may reduce the heating of the particular heating element before energizing the particular heating element to heat it up to operating temperature. This can reduce the likelihood of thermal degradation of the aerosol-forming substrate.
Согласно второму аспекту предлагается система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж. Картридж содержит нагреватель в сборе, содержащий по меньшей мере три активируемых отдельно нагревательных элемента, расположенных в группе. На каждом из нагревательных элементов обеспечен субстрат, образующий аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, также содержит устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью зацепления с картриджем. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок питания и схему управления. Схема управления выполнена с возможностью управления подачей питания от блока питания на каждый из нагревательных элементов для генерирования аэрозоля. Схема управления выполнена с возможностью активации нагревательных элементов в такой последовательности, в которой обеспечена активация каждого нагревательного элемента в группе n раз перед возможностью активации любого нагревательного элемента в группе n+1 раз, и так, что в этой последовательности после активации первого нагревательного элемента из нагревательных элементов в группе каждый в последующем активируемый нагревательный элемент в группе находится как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента в группе.According to a second aspect, an aerosol generating system comprising a cartridge is provided. The cartridge contains a heater assembly containing at least three separately activated heating elements arranged in a group. An aerosol-forming substrate is provided on each of the heating elements. The aerosol generating system also includes an aerosol generating device configured to engage with the cartridge. The aerosol generating device includes a power supply and a control circuit. The control circuit is configured to control the power supply from the power supply to each of the heating elements to generate the aerosol. The control circuit is configured to activate the heating elements in such a sequence that each heating element in the group is activated n times before any heating element in the group can be activated n+1 times, and so that in this sequence, after the first heating element of the heating elements is activated elements in the group, each subsequently activated heating element in the group is located as far as possible from the most recently activated heating element in the group.
Согласно второму аспекту схема управления выполнена с возможностью активации нагревательных элементов в такой последовательности, в которой обеспечена активация каждого нагревательного элемента в группе n раз перед возможностью активации любого нагревательного элемента в группе n+1 раз. То есть, перед тем как любой нагревательный элемент в группе может быть активирован n+1-й раз, каждый элемент в группе должен был быть активирован n раз. Преимущественно это может обеспечить достаточно времени, чтобы активированный нагревательный элемент охладился. Это может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль.According to a second aspect, the control circuit is configured to activate the heating elements in such a sequence that each heating element in the group is activated n times before any heating element in the group can be activated n+1 times. That is, before any heating element in the group could be fired n+1 times , each element in the group had to be fired n times. Advantageously, this can provide sufficient time for the activated heating element to cool down. This can reduce the likelihood of thermal degradation of the aerosol-forming substrate.
Согласно второму аспекту схема управления выполнена с возможностью активации нагревательных элементов в такой последовательности, в которой обеспечена активация каждого нагревательного элемента в группе n раз перед возможностью активации любого нагревательного элемента в группе n+1 раз, и так, что в этой последовательности после активации первого нагревательного элемента из нагревательных элементов в группе каждый в последующем активируемый нагревательный элемент в группе находится как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента в группе. Например, начиная с группы нагревательных элементов, в которой нагревательные элементы ранее не активировались, после активации первого нагревательного элемента следующий нагревательный элемент, который должен быть активирован (то есть второй нагревательный элемент, который должен быть активирован), находится как можно дальше от активированного первым нагревательного элемента. Затем следующий нагревательный элемент, который должен быть активирован (то есть третий нагревательный элемент, который должен быть активирован) находится как можно дальше от второго активированного нагревательного элемента и не является активированным первым нагревательным элементом. Этот процесс повторяется до тех пор, пока каждый из нагревательных элементов в картридже не будет активирован. Преимущественно это может сводить к минимуму предварительное нагревание нагревательных элементов. То есть это может сводить к минимуму нагревание определенного нагревательного элемента перед активацией определенного нагревательного элемента. Это может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль.According to a second aspect, the control circuit is configured to activate the heating elements in such a sequence that each heating element in the group is activated n times before any heating element in the group can be activated n+1 times, and so that in this sequence, after the first heating element is activated element of the heating elements in the group, each subsequently activated heating element in the group is located as far as possible from the most recently activated heating element in the group. For example, starting from a group of heating elements in which the heating elements were not previously activated, after the activation of the first heating element, the next heating element to be activated (i.e. the second heating element to be activated) is located as far as possible from the first activated heating element. element. Then, the next heating element to be activated (ie, the third heating element to be activated) is as far as possible from the second activated heating element and is not the first heating element activated. This process is repeated until each of the heating elements in the cartridge is activated. This can advantageously minimize the preheating of the heating elements. That is, it can minimize the heating of a specific heating element before activating the specific heating element. This can reduce the likelihood of thermal degradation of the aerosol-forming substrate.
Согласно второму аспекту первый нагревательный элемент, который должен быть активирован, может быть выбран схемой управления так, что два последовательно активируемых нагревательных элемента пространственно не расположены рядом друг с другом.According to a second aspect, the first heating element to be activated may be selected by the control circuit so that two successively activated heating elements are not spatially adjacent to each other.
Согласно второму аспекту последовательность активации может предусматривать активацию каждого нагревательного элемента в группе один раз или более одного раза.In a second aspect, the activation sequence may include activating each heating element in the group once or more than once.
Согласно второму аспекту перед началом последовательности активации согласно второму аспекту может быть реализована любая последовательность активации. Например, если группа содержит пять нагревательных элементов, расположенные в ряд и пронумерованные последовательно от начала ряда и до конца ряда как «1», «2», «3», «4», «5», и если между пятью нагревательными элементами обеспечено постоянное расстояние, то порядок активации может быть «1», «2», «3», «4», «5», «3», «1», «5», «2», «4». В этом порядке активации каждый нагревательный элемент активируется два раза, и для второй активации каждого нагревательного элемента каждый в последующем активируемый нагревательный элемент в группе находится как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента в группе.According to the second aspect, before starting the activation sequence according to the second aspect, any activation sequence can be implemented. For example, if a group contains five heating elements arranged in a row and numbered sequentially from the beginning of the row to the end of the row as "1", "2", "3", "4", "5", and if there is a constant distance, then the activation order can be "1", "2", "3", "4", "5", "3", "1", "5", "2", "4". In this order of activation, each heating element is activated twice, and for the second activation of each heating element, each subsequently activated heating element in the group is as far away as possible from the most recently activated heating element in the group.
Согласно второму аспекту после начала последовательности активации согласно второму аспекту может быть реализована любая последовательность активации. Например, если группа содержит пять нагревательных элементов, расположенные в ряд и пронумерованные последовательно от начала ряда и до конца ряда как «1», «2», «3», «4», «5», и если между пятью нагревательными элементами обеспечено постоянное расстояние, то порядок активации может быть «3», «1», «5», «2», «4», «1», «2», «3», «4», «5». В этом порядке активации каждый нагревательный элемент активируется два раза, и для первой активации каждого нагревательного элемента каждый в последующем активируемый нагревательный элемент в группе находится как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента в группе.According to the second aspect, after the start of the activation sequence according to the second aspect, any activation sequence can be implemented. For example, if a group contains five heating elements arranged in a row and numbered sequentially from the beginning of the row to the end of the row as "1", "2", "3", "4", "5", and if there is a constant distance, then the activation order can be "3", "1", "5", "2", "4", "1", "2", "3", "4", "5". In this order of activation, each heating element is activated twice, and for the first activation of each heating element, each subsequently activated heating element in the group is as far away as possible from the most recently activated heating element in the group.
Согласно второму аспекту активация первого нагревательного элемента из нагревательных элементов в группе может быть первой активацией любого из нагревательных элементов в группе после включения системы, генерирующей аэрозоль. То есть первый нагревательный элемент в группе может быть первым нагревательным элементом, который должен быть активирован после включения системы, генерирующей аэрозоль. Другими словами, схема управления может быть выполнена с возможностью активации нагревательных элементов в такой последовательности, что, в этой последовательности, после первой активации любого нагревательного элемента в группе, каждый в последующем активируемый нагревательный элемент в группе находится как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента в группе, пока каждый нагревательный элемент в группе не будет активирован один раз. После того как каждый нагревательный элемент был активирован один раз, схема управления может реализовывать такой же порядок активации второй раз или может реализовывать другой порядок активации.According to a second aspect, the activation of the first heating element of the heating elements in the group may be the first activation of any of the heating elements in the group after turning on the aerosol generating system. That is, the first heating element in the group may be the first heating element to be activated after the aerosol generating system is turned on. In other words, the control circuit may be configured to activate the heating elements in such a sequence that, in that sequence, after the first activation of any heating element in the group, each subsequently activated heating element in the group is as far away from the most recently activated heating element as possible. in a group until each heating element in the group has been activated once. After each heating element has been activated once, the control circuit may implement the same activation order a second time, or may implement a different activation order.
В данном контексте выражение «система, генерирующая аэрозоль, включена» может относиться к системе, генерирующей аэрозоль, которая находится в таком состоянии, в котором она способна доставлять аэрозоль пользователю. Например, система, генерирующая аэрозоль, может содержать кнопку включения, и от пользователя может потребоваться нажать на кнопку включения перед тем, как блок питания может подавать питание на нагревательные элементы. В качестве конкретного примера от пользователя может потребоваться нажать на кнопку включения перед тем, как включится датчик потока, так что датчик потока может взаимодействовать со схемой управления для управления подачей питания от блока питания на нагревательные элементы.As used herein, "the aerosol generating system is on" may refer to an aerosol generating system that is in a state in which it is capable of delivering an aerosol to a user. For example, the aerosol generating system may include an on button and the user may be required to press the on button before the power supply can supply power to the heating elements. As a specific example, the user may be required to press the power button before the flow sensor turns on, so that the flow sensor can interact with the control circuit to control the power supply from the power supply to the heating elements.
В случае нечетного числа нагревательных элементов, расположенных в ряд, первый нагревательный элемент, который должен быть активирован, может быть срединным нагревательным элементом в ряду нагревательных элементов. Например, если есть пять нагревательных элементов, расположенных в ряд, и если эти нагревательные элементы пронумерованы последовательно от начала ряда и до конца ряда как «1», «2», «3», «4», «5», первый нагревательный элемент, который должен быть активирован, может быть нагревательным элементом «3». In the case of an odd number of heating elements arranged in a row, the first heating element to be activated may be the middle heating element in the row of heating elements. For example, if there are five heating elements arranged in a row, and if these heating elements are numbered sequentially from the beginning of the row to the end of the row as "1", "2", "3", "4", "5", the first heating element to be activated can be heating element "3".
В случае четного числа нагревательных элементов, расположенных в ряд, первый нагревательный элемент, который должен быть активирован, может быть одним из двух срединных нагревательных элементов в ряду нагревательных элементов. Например, если есть шесть нагревательных элементов, расположенных в ряд, и если эти нагревательные элементы пронумерованы последовательно от начала ряда и до конца ряда как «1», «2», «3», «4», «5», «6», первый нагревательный элемент, который должен быть активирован, может быть либо нагревательным элементом «3», либо нагревательным элементом «4». In the case of an even number of heating elements arranged in a row, the first heating element to be activated may be one of the two middle heating elements in the row of heating elements. For example, if there are six heating elements arranged in a row, and if these heating elements are numbered sequentially from the beginning of the row to the end of the row as "1", "2", "3", "4", "5", "6" , the first heating element to be activated can be either heating element "3" or heating element "4".
Согласно второму аспекту является возможным, чтобы как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента находилось больше одного нагревательного элемента. То есть может быть два или более нагревательных элементов, которые равноудалены от наиболее недавно активированного нагревательного элемента и все из которых находятся как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента. В этом случае активируемый непосредственно в последующем нагревательный элемент может быть произвольно выбран из нагревательных элементов, равноудаленных от наиболее недавно активированного нагревательного элемента. Например, если есть пять нагревательных элементов, расположенных в ряд и пронумерованных последовательно от начала ряда и до конца ряда как «1», «2», «3», «4», «5», если между пятью нагревательными элементами обеспечено постоянное расстояние и если первый нагревательный элемент, который должен быть активирован, представляет собой нагревательный элемент «3», то второй нагревательный элемент, который должен быть активирован, может быть произвольно выбран из нагревательного элемента «1» и нагревательного элемента «5». В качестве альтернативы схема управления может выбирать активируемый непосредственно в последующем нагревательный элемент на основе определенного критерия. Например, схема управления может в последующем активировать нагревательный элемент, который находится дальше всего по ходу потока воздуха через картридж, когда пользователь делает затяжку на системе, генерирующей аэрозоль, или схема управления может в последующем активировать нагревательный элемент, который находится дальше всего против потока воздуха через картридж, когда пользователь делает затяжку на системе, генерирующей аэрозоль.According to a second aspect, it is possible for more than one heating element to be located as far as possible from the most recently activated heating element. That is, there may be two or more heating elements that are equidistant from the most recently activated heating element and all of which are as far as possible from the most recently activated heating element. In this case, the immediately next-activated heating element can be arbitrarily selected from the heating elements equidistant from the most recently activated heating element. For example, if there are five heating elements arranged in a row and numbered sequentially from the beginning of the row to the end of the row as "1", "2", "3", "4", "5", if a constant distance is provided between the five heating elements and if the first heating element to be activated is the heating element "3", then the second heating element to be activated may be arbitrarily selected from the heating element "1" and the heating element "5". Alternatively, the control circuit may select the immediately subsequently activated heating element based on certain criteria. For example, the control circuit may subsequently activate the heating element that is farthest upstream of the airflow through the cartridge when the user takes a puff on the aerosol generating system, or the control circuitry may subsequently activate the heating element that is furthest upstream of the airflow through the cartridge. cartridge when the user takes a puff on the aerosol generating system.
Согласно любому аспекту система может быть выполнена с возможностью нагревания нагревательных элементов до температуры, составляющей меньше чем 200 градусов Цельсия или меньше чем 190 градусов Цельсия. Преимущественно это может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль, на нагревательных элементах, по сравнению с нагреванием нагревательных элементов до более высоких температур.In any aspect, the system may be configured to heat the heating elements to a temperature of less than 200 degrees Celsius or less than 190 degrees Celsius. Advantageously, this can reduce the likelihood of thermal decomposition of the aerosol-forming substrate on the heating elements as compared to heating the heating elements to higher temperatures.
Картридж содержит нагревательные элементы, расположенные в группе. Картридж согласно любому аспекту может содержать по меньшей мере восемь, или по меньшей мере десять, или по меньшей мере двенадцать, или по меньшей мере пятнадцать нагревательных элементов. Преимущественно большее число нагревательных элементов в картридже может означать, что картридж прослужит дольше. То есть большее число нагревательных элементов может означать, что картридж не нужно менять часто.The cartridge contains heating elements arranged in a group. The cartridge according to any aspect may contain at least eight, or at least ten, or at least twelve, or at least fifteen heating elements. Predominantly more heating elements in the cartridge may mean that the cartridge will last longer. That is, more heating elements may mean that the cartridge does not need to be changed frequently.
Схема управления может быть выполнена с возможностью активации каждого нагревательного элемента только один раз. Это может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль, поскольку субстрат, образующий аэрозоль, повторно не нагревается.The control circuit may be configured to activate each heating element only once. This can reduce the likelihood of thermal decomposition of the aerosol-generating substrate because the aerosol-generating substrate is not reheated.
На каждом нагревательном элементе может быть обеспечено предварительно определенное количество субстрата, образующего аэрозоль. Преимущественно это может обеспечивать лучший контроль того, сколько субстрат, образующий аэрозоль, нагревается каждый раз, когда активируется нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления предварительно определенное количество представляет собой количество, способное генерировать достаточно аэрозоля только для одной затяжки. То есть предварительно определенное количество субстрата, образующего аэрозоль, на определенном нагревательном элементе может обеспечивать достаточно аэрозоля для одной затяжки, но не может обеспечивать достаточно аэрозоля для второй затяжки. Each heating element can be provided with a predetermined amount of aerosol forming substrate. Advantageously, this may provide better control of how much the aerosol generating substrate is heated each time the heating element is activated. In some embodiments, the predetermined amount is an amount capable of generating enough aerosol for just one puff. That is, a predetermined amount of aerosol-forming substrate on a particular heating element may provide enough aerosol for one puff, but may not provide enough aerosol for a second puff.
В других вариантах осуществления схема управления может быть выполнена с возможностью активации каждого нагревательного элемента один раз перед активацией любого нагревательного элемента второй раз.In other embodiments, the control circuit may be configured to activate each heating element once before activating any heating element a second time.
Нагревательные элементы могут быть нагреты любым подходящим способом. Например, по меньшей мере один из, или каждый из, нагревательных элементов может содержать инфракрасный нагревательный элемент, или индукционно нагреваемый нагревательный элемент либо токоприемник, или электрически резистивный нагревательный элемент, или их комбинацию.The heating elements may be heated in any suitable manner. For example, at least one or each of the heating elements may comprise an infrared heating element, or an induction heated heating element, or a current collector, or an electrically resistive heating element, or a combination thereof.
Если по меньшей мере один из, или каждый из, нагревательных элементов содержит электрически резистивный нагревательный элемент, то электрически резистивный нагревательный элемент предпочтительно содержит электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (такая как дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают константан, нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия, а также сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Денвер, Колорадо. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагревательный элемент может содержать металлическую травленую фольгу, изолированную между двумя слоями инертного материала. В этом случае инертный материал может содержать Kapton®, фольгу, полностью состоящую из полиимида или слюды. Kapton® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Уилмингтон, Делавэр 19898, США.If at least one of, or each of, the heating elements comprises an electrically resistive heating element, then the electrically resistive heating element preferably comprises an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (such as molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from ceramic material and metal material. Such composite materials may contain alloyed or unalloyed ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum and the platinum group metals. Examples of suitable metal alloys include constantan, stainless steel, nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese - and ferrous alloys, as well as superalloys based on nickel, iron, cobalt, stainless steel, Timetal®, alloys based on iron and aluminum, as well as alloys based on iron, manganese and aluminum. Timetal® is a registered trademark of Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver, Colorado. In composite materials, the electrically resistive material may optionally be embedded in, encapsulated in or coated with the insulating material, or vice versa, depending on the energy transfer kinetics and the desired external physicochemical properties. The heating element may comprise an etched metal foil insulated between two layers of inert material. In this case, the inert material may comprise Kapton®, a foil composed entirely of polyimide or mica. Kapton® is a registered trademark of E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Wilmington, Delaware 19898, USA.
Если по меньшей мере один из, или каждый из, нагревательных элементов содержит индукционно нагреваемый нагревательный элемент, то нагревательный элемент может быть частично или полностью образован из одного или более материалов токоприемника. Такой индукционно нагреваемый нагревательный элемент в данном документе может называться токоприемником. Подходящие материалы токоприемника включают, но без ограничения, графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Предпочтительные материалы токоприемника включают металл, сплав металлов или углерод. Преимущественно материалы токоприемника могут включать ферромагнитный материал, например, ферритное железо, ферромагнитный сплав, такой как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитные частицы и феррит. Материал токоприемника может представлять собой алюминий или содержать его. Материал токоприемника предпочтительно содержит более 5 процентов, предпочтительно более 20 процентов, более предпочтительно более 50 процентов или более 90 процентов ферромагнитных или парамагнитных материалов.If at least one of, or each of, the heating elements comprises an inductively heated heating element, then the heating element may be partially or wholly formed from one or more current collector materials. Such an inductively heated heating element may be referred to herein as a current collector. Suitable current collector materials include, but are not limited to, graphite, molybdenum, silicon carbide, stainless steel, niobium, aluminum, nickel, nickel compounds, titanium, and metal material composites. Preferred current collector materials include metal, metal alloy, or carbon. Advantageously, current collector materials may include a ferromagnetic material such as ferritic iron, a ferromagnetic alloy such as ferromagnetic steel or stainless steel, ferromagnetic particles, and ferrite. The material of the current collector may be aluminum or contain it. The current collector material preferably contains more than 5 percent, preferably more than 20 percent, more preferably more than 50 percent or more than 90 percent ferromagnetic or paramagnetic materials.
Устройство, генерирующее аэрозоль, или картридж преимущественно могут содержать индукционный нагреватель, который при использовании частично или полностью окружает токоприемник. При использовании индукционный нагреватель за счет индукции нагревает индукционно нагреваемый нагревательный элемент. The aerosol generating device or cartridge advantageously may comprise an induction heater which partially or completely surrounds the current collector in use. In use, the induction heater inductively heats the induction heated heating element.
Устройство, генерирующее аэрозоль, или картридж может содержать индукционную катушку, расположенную вокруг по меньшей мере части индукционно нагреваемого нагревательного элемента. При использовании блок питания и схема управления могут обеспечивать переменный электрический ток для индукционной катушки, так что индукционная катушка может генерировать переменное магнитное поле для нагревания индукционно нагреваемого нагревательного элемента.The aerosol generating device or cartridge may include an inductive coil located around at least a portion of the inductively heated heating element. In use, the power supply and control circuit can provide an alternating electrical current to the induction coil, so that the induction coil can generate an alternating magnetic field to heat the inductively heated heating element.
Схема управления может быть выполнена с возможностью подачи питания на нагревательные элементы в ответ на затяжку, осуществляемую пользователем. Схема управления может содержать датчик потока. Схема управления может управлять блоком питания для подачи питания на нагревательный элемент, когда датчик потока обнаруживает, что скорость течения потока воздуха через картридж увеличилась и превышает пороговое значение активации. Преимущественно это исключает необходимость в ручной активации пользователем нагревания нагревательных элементов системы, генерирующей аэрозоль.The control circuitry may be configured to energize the heating elements in response to a puff by the user. The control circuit may include a flow sensor. The control circuitry may control the power supply to energize the heating element when the flow sensor detects that the airflow rate through the cartridge has increased and exceeds an activation threshold. Advantageously, this eliminates the need for the user to manually activate the heating of the heating elements of the aerosol generating system.
Схема управления может управлять блоком питания для подачи питания на каждый нагревательный элемент в течение фиксированного промежутка времени. Например, схема управления может управлять блоком питания для подачи питания на каждый нагревательный элемент менее 2 секунд, или менее 1 секунды, или менее 0,5 секунды, или менее 0,2 секунды.The control circuit may control the power supply to supply power to each heating element for a fixed amount of time. For example, the control circuit may control the power supply to energize each heating element for less than 2 seconds, or less than 1 second, or less than 0.5 seconds, or less than 0.2 seconds.
В качестве альтернативы схема управления может управлять блоком питания для подачи питания на нагревательный элемент до тех пор, пока датчик потока не обнаружит, что скорость течения потока воздуха через картридж уменьшилась и не превышает порог деактивации.Alternatively, the control circuitry may control the power supply to energize the heating element until the flow sensor detects that the air flow through the cartridge has decreased and does not exceed the deactivation threshold.
В качестве альтернативы схема управления может управлять блоком питания для подачи питания на нагревательный элемент до тех пор, пока первым не произойдет одно из следующего:Alternatively, the control circuit may control the power supply to energize the heating element until one of the following first occurs:
датчик потока обнаружит, что скорость течения потока воздуха через картридж уменьшилась и не превышает порог деактивации; или питание подавалось на нагревательный элемент дольше, чем фиксированный промежуток времени, например, дольше, чем период времени, составляющий 2 секунды, или 1 секунду, или 0,5 секунды, или 0,2 секунды.the flow sensor will detect that the air flow rate through the cartridge has decreased and does not exceed the deactivation threshold; or power was supplied to the heating element for longer than a fixed period of time, for example, longer than a period of time of 2 seconds, or 1 second, or 0.5 seconds, or 0.2 seconds.
По меньшей мере один из, или каждый из, нагревательных элементов может содержать пластину, или пластинку, которая выполнена с возможностью быть нагретой. At least one of, or each of, the heating elements may comprise a plate, or a plate that is configured to be heated.
По меньшей мере один из, или каждый из, нагревательных элементов может содержать плоский элемент, который выполнен с возможностью быть нагретым. At least one of, or each of, the heating elements may comprise a flat element that is configured to be heated.
По меньшей мере один из, или каждый из, нагревательных элементов может содержать фольгу, которая выполнена с возможностью быть нагретой. At least one of, or each of, the heating elements may include a foil that is configured to be heated.
По меньшей мере один из, или каждый из, нагревательных элементов может содержать сетку, которая выполнена с возможностью быть нагретой. Сетка может быть выполнена с возможностью быть электрически нагретой. Сетка может быть выполнена с возможностью быть индукционно нагретой. Сетка может быть выполнена с возможностью быть нагретой любым подходящим способом. At least one of, or each of, the heating elements may include a mesh that is configured to be heated. The mesh may be configured to be electrically heated. The mesh may be configured to be inductively heated. The mesh may be configured to be heated in any suitable manner.
Сетка может содержать нагревательную нить, расположенную с перекрыванием самой себя. Нагревательная нить может быть расположена с перекрыванием самой себя волнообразно или извилисто либо как волнообразно, так и извилисто. The mesh may include a heating thread that overlaps itself. The heating filament may be arranged overlapping itself in an undulating or undulating manner, or both undulating and undulating.
Сетка может содержать множество нагревательных нитей. Нагревательные нити могут перекрывать самих себя или друг друга, либо как самих себя, так и друг друга. Нагревательные нити могут перекрывать самих себя или друг друга, либо как самих себя, так и друг друга волнообразно или извилисто, либо как волнообразно, так и извилисто.The mesh may comprise a plurality of heating filaments. The heating filaments may overlap themselves or each other, or both themselves and each other. The heating filaments can overlap themselves or each other, or both themselves and each other in an undulating or tortuous way, or both in an undulating and tortuous way.
Сетка может быть полностью тканой. Сетка может быть полностью нетканой. Сетка может быть частично тканой и частично нетканой.The mesh can be fully woven. The mesh may be completely non-woven. The mesh may be partially woven and partially non-woven.
Сетка может содержать нагревательные нити, которые образуют сетку размером от 160 до 600 меш по стандарту США (+/- 10%) (т. е. от 160 до 600 нитей на дюйм (+/- 10%)).The mesh may contain heating filaments that form a mesh size of 160 to 600 US mesh (+/- 10%) (i.e., 160 to 600 threads per inch (+/- 10%)).
Сетка может содержать лист со множеством отверстий, или множеством прорезей, или множеством промежутков, или их комбинацией. Отверстия, прорези и промежутки могут быть расположены на листе равномерно. Равномерно может означать симметрично. Отверстия, прорези и промежутки могут быть расположены на листе неравномерно. The mesh may comprise a sheet with a plurality of holes, or a plurality of slots, or a plurality of gaps, or a combination thereof. Holes, slits and gaps can be evenly spaced on the sheet. Equally can mean symmetrical. Holes, slits, and gaps may not be evenly spaced on the sheet.
Сетка может содержать нагревательные нити, которые создают отдельно, а затем из них посредством связывания друг с другом, или соединения, или переплетения, или иным образом формируют сетку.The mesh may comprise heating filaments which are individually formed and then formed into a mesh by bonding or joining or weaving or otherwise forming a mesh.
Сетка может содержать нагревательные нити, полученные травлением листа материала, такого как фольга. The mesh may comprise heating filaments obtained by etching a sheet of material such as foil.
Сетка может содержать нагревательные нити, полученные штампованием листа материала. The mesh may contain heating threads obtained by stamping a sheet of material.
Процент живого сечения сетки может составлять от 15% до 60% или от 25% до 56%. Термин «процент живого сечения сетки» здесь используется в значении отношения площади промежутков ко всей площади сетки. Термин «процент живого сечения сетки» может относиться к проценту живого сечения по существу плоской сетки.The net open area percentage can be from 15% to 60% or from 25% to 56%. The term "percentage of open area of the grid" is used here in the sense of the ratio of the area of the gaps to the total area of the grid. The term "mesh open area percentage" may refer to the percentage of open area of a substantially flat mesh.
Сетка может быть образована с использованием любого подходящего типа плетеной или решетчатой структуры.The mesh may be formed using any suitable type of woven or lattice structure.
Сетка может быть по существу плоской. В контексте данного документа термин «по существу плоский» может быть использован в значении образованный в одной плоскости и не обернутый или иным образом приспособленный для соответствия изогнутой или другой неплоской форме. Преимущественно по существу плоская сетка может быть легко обработана во время изготовления и обеспечивает прочную конструкцию. The mesh may be substantially flat. In the context of this document, the term "substantially flat" can be used to mean formed in one plane and not wrapped or otherwise adapted to conform to a curved or other non-planar shape. The advantageously substantially flat mesh can be easily machined during manufacture and provides a strong structure.
Преимущественно сетка может обеспечивать улучшенную нагреваемую площадь контакта с субстратом, образующим аэрозоль. Это может повышать эффективность передачи тепла от нагревательного элемента на субстрат, образующий аэрозоль, по сравнению с субстратом, образующим аэрозоль, на нагревателе из фольги. Advantageously, the mesh may provide an improved heated area of contact with the aerosol generating substrate. This can improve the efficiency of heat transfer from the heating element to the aerosol generating substrate compared to the aerosol generating substrate on the foil heater.
Сетка может быть частично или полностью образована из стали, предпочтительно из нержавеющей стали. Преимущественно нержавеющая сталь является относительно электрически проводящей, теплопроводной, недорогой и инертной. The mesh may be partially or wholly formed from steel, preferably stainless steel. Advantageously, stainless steel is relatively electrically conductive, thermally conductive, inexpensive, and inert.
Сетка может быть частично или полностью образована из железо-хром-алюминиевого сплава, такого как Kanthal ®, никель-хромового сплава или никеля. The mesh may be partially or wholly formed from an iron-chromium-aluminum alloy such as Kanthal®, a nickel-chromium alloy or nickel.
Сетка может содержать множество промежутков. Субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в промежутках. Таким образом, сетка может обеспечивать распределенные резервуары для субстрата, образующего аэрозоль. Преимущественно сетка, содержащая множество промежутков, может быть совместимой со многими формами субстрата, образующего аэрозоль. Например, сетка, содержащая множество промежутков, может быть совместимой с жидкими, гелеобразными, пастообразными и твердыми субстратами, образующими аэрозоль. The mesh may contain multiple gaps. The aerosol-forming substrate may be held in between. Thus, the mesh can provide distributed reservoirs for the aerosol generating substrate. Advantageously, a mesh containing a plurality of interstices may be compatible with many forms of aerosol forming substrate. For example, a network containing a plurality of gaps may be compatible with liquid, gel-like, pasty, and solid aerosol-forming substrates.
Промежутки могут иметь среднюю ширину от 10 микрометров до 200 микрометров или ширину от 10 микрометров до 100 микрометров. The gaps may have an average width of 10 micrometers to 200 micrometers, or a width of 10 micrometers to 100 micrometers.
Сетка может быть образована по меньшей мере частично из множества электрически соединенных нитей. Множество электрически соединенных нитей могут иметь средний диаметр от 5 микрометров до 200 микрометров, или средний диаметр от 8 микрометров до 200 микрометров, или средний диаметр от 8 микрометров до 100 микрометров, или средний диаметр от 8 микрометров до 50 микрометров.The grid may be formed at least in part from a plurality of electrically connected threads. The plurality of electrically connected filaments may have an average diameter of 5 micrometers to 200 micrometers, or an average diameter of 8 micrometers to 200 micrometers, or an average diameter of 8 micrometers to 100 micrometers, or an average diameter of 8 micrometers to 50 micrometers.
Нагревательные элементы могут содержать электрически резистивную сетку, которая, когда картридж находится в зацеплении с устройством, генерирующим аэрозоль, электрически соединена с блоком питания. Преимущественно электрически резистивная сетка может достигать своей рабочей температуры быстрее, чем другие виды сетки, такие как индукционно нагреваемая сетка. Это может сократить время, требуемое для генерирования аэрозоля соответствующего качества. Кроме того, это может сократить время, в течение которого на нагревательные элементы должно подаваться питание, что, следовательно, может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль, когда нагревательные элементы нагреваются.The heating elements may comprise an electrically resistive mesh which, when the cartridge is engaged with the aerosol generating device, is electrically connected to a power supply. Advantageously, the electrically resistive mesh can reach its operating temperature faster than other types of mesh, such as induction heated mesh. This can reduce the time required to generate an aerosol of adequate quality. In addition, it can reduce the time during which the heating elements must be energized, which therefore can reduce the likelihood of thermal decomposition of the aerosol-generating substrate when the heating elements are heated.
Электрически резистивная сетка предпочтительно содержит электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы для электрически резистивной сетки включают, но без ограничения, сплавы металлов, такие как стали и нержавеющие стали, железо-хром-алюминиевые сплавы, такие как Kanthal ®, никель-хромовые сплавы, или никель. The electrically resistive mesh preferably comprises an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials for the electrically resistive mesh include, but are not limited to, metal alloys such as steels and stainless steels, iron-chromium-aluminum alloys such as Kanthal®, nickel-chromium alloys, or nickel.
Субстрат, образующий аэрозоль, на каждом из нагревательных элементов может образовывать покрытие в виде субстрата, образующего аэрозоль, на каждом из нагревательных элементов. Например, на каждый из нагревательных элементов может быть нанесен гелеобразный или пастообразный субстрат, образующий аэрозоль, с образованием покрытия на каждом из нагревательных элементов. В контексте данного документа покрытие в виде субстрата, образующего аэрозоль, может содержать субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в промежутках в сетке. Одно, или более одного, или все из покрытий в виде субстрата, образующего аэрозоль, могут быть менее 30 микрон толщиной, например, от 0,05 микрон до 30 микрон толщиной. Одно, или более одного, или все из покрытий, образующих аэрозоль, могут быть менее 10 микрон толщиной, или менее 8 микрон толщиной, или менее 5 микрон толщиной. Преимущественно тонкие покрытия могут обеспечивать возможность быстрого испарения субстрата, образующего аэрозоль, когда нагревательный элемент нагревается. Кроме того, это может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль, когда нагревательные элементы нагреваются. Это обусловлено тем, что вероятность термического разложения субстрата повышается с продолжительностью времени нагревания, а в случае меньшей толщины субстрата нагревательный элемент не должен будет нагреваться так долго.The aerosol-forming substrate on each of the heating elements may form an aerosol-forming substrate coating on each of the heating elements. For example, an aerosol-forming gel or paste substrate may be applied to each of the heating elements to form a coating on each of the heating elements. As used herein, an aerosol-forming substrate coating may comprise an aerosol-forming substrate held interspersed in a web. One, or more than one, or all of the aerosol-forming substrate coatings may be less than 30 microns thick, eg, 0.05 microns to 30 microns thick. One, or more than one, or all of the aerosol forming coatings may be less than 10 microns thick, or less than 8 microns thick, or less than 5 microns thick. Advantageously, thin coatings may allow the aerosol-forming substrate to rapidly evaporate when the heating element is heated. In addition, it can reduce the possibility of thermal decomposition of the aerosol-forming substrate when the heating elements are heated. This is because the likelihood of thermal decomposition of the substrate increases with the length of the heating time, and in the case of a thinner substrate, the heating element will not need to be heated for so long.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на нагревательные элементы любым подходящим способом. Пригодность способа нанесения субстрата, образующего аэрозоль, может зависеть от свойств субстрата, образующего аэрозоль, например, от вязкости субстрата, образующего аэрозоль. Пригодность способа нанесения субстрата, образующего аэрозоль, может зависеть от требуемой толщины покрытия.The aerosol forming substrate may be applied to the heating elements by any suitable method. The suitability of the application method of the aerosol-forming substrate may depend on the properties of the aerosol-forming substrate, such as the viscosity of the aerosol-forming substrate. The suitability of the application method for the aerosol forming substrate may depend on the desired coating thickness.
Один приведенный в качестве примера способ нанесения субстрата, образующего аэрозоль, на нагревательный элемент включает приготовление раствора субстрата, образующего аэрозоль, в подходящем растворителе. Раствор может содержать другие необходимые соединения, такие как вкусоароматические соединения. Способ дополнительно включает нанесение раствора на нагревательные элементы и последующее удаление растворителя посредством выпаривания или любым другим подходящим способом. Пригодность растворителя для такого способа может зависеть от композиции субстрата, образующего аэрозоль. One exemplary method of applying an aerosol-forming substrate to a heating element comprises preparing a solution of the aerosol-forming substrate in a suitable solvent. The solution may contain other necessary compounds such as flavor compounds. The method further includes applying the solution to the heating elements and then removing the solvent by evaporation or any other suitable method. The suitability of a solvent for such a process may depend on the composition of the substrate forming the aerosol.
В качестве альтернативы или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на нагревательные элементы посредством погружения нагревательных элементов в субстрат, образующий аэрозоль, или раствор субстрата, либо напылением, нанесением щеткой, печатью или другим способом нанесения субстрата, образующего аэрозоль, или раствора субстрата на нагревательные элементы. Alternatively or additionally, the aerosol-forming substrate may be applied to the heating elements by immersing the heating elements in the aerosol-forming substrate or substrate solution, or by spraying, brushing, printing, or otherwise applying the aerosol-forming substrate or substrate solution to the heating elements.
Система, генерирующая аэрозоль, может образовывать впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха. От впускного отверстия для воздуха до выпускного отверстия для воздуха может быть образован канал для потока. При использовании воздух может протекать вдоль нагревательных элементов, через них или вокруг них. При использовании воздух может протекать через впускное отверстие для воздуха, потом вдоль нагревательных элементов, через них или вокруг них и затем через выпускное отверстие для воздуха. То есть осуществление пользователем затяжки может привести к протеканию воздуха через впускное отверстие для воздуха, потом вдоль нагревательных элементов, через них или вокруг них и затем через выпускное отверстие для воздуха.The aerosol generating system may form an air inlet and an air outlet. A flow channel may be formed from the air inlet to the air outlet. In use, air can flow along, through, or around the heating elements. In use, air may flow through the air inlet, then along, through or around the heating elements, and then through the air outlet. That is, puffing by the user may cause air to flow through the air inlet, then along, through or around the heating elements, and then through the air outlet.
Картридж может содержать корпус. Корпус может образовывать впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха. От впускного отверстия для воздуха до выпускного отверстия для воздуха может быть образован канал для потока. При использовании воздух может протекать вдоль нагревательных элементов, через них или вокруг них. При использовании воздух может протекать через впускное отверстие для воздуха, потом вдоль нагревательных элементов, через них или вокруг них и затем через выпускное отверстие для воздуха. То есть осуществление пользователем затяжки может привести к протеканию воздуха через впускное отверстие для воздуха, потом вдоль нагревательных элементов, через них или вокруг них и затем через выпускное отверстие для воздуха.The cartridge may include a housing. The housing may form an air inlet and an air outlet. A flow channel may be formed from the air inlet to the air outlet. In use, air can flow along, through, or around the heating elements. In use, air may flow through the air inlet, then along, through or around the heating elements, and then through the air outlet. That is, puffing by the user may cause air to flow through the air inlet, then along, through or around the heating elements, and then through the air outlet.
Картридж может содержать корпус, который частично или полностью окружает нагревательные элементы. В данном контексте выражение «полностью окружает» используется в значении «полностью окружающий в одной плоскости». Например, открытый с одного конца цилиндр, в случае которого нагревательные элементы расположены внутри цилиндра, «полностью окружал» бы нагревательные элементы.The cartridge may include a housing that partially or completely surrounds the heating elements. In this context, the expression "completely surrounds" is used in the sense of "completely surrounding in one plane". For example, a cylinder open at one end, in which case the heating elements are located inside the cylinder, would "completely surround" the heating elements.
Картридж может содержать корпус, который выполнен по меньшей мере частично из материала, который обладает низкой теплопроводностью. Картридж может содержать корпус, который по существу полностью, или полностью, выполнен из материала, который обладает низкой теплопроводностью. Например, более 90% корпуса, или по существу весь корпус, может быть выполнено из материала, у которого теплопроводность меньше чем 2 Вт м-1 К-1, или 1 Вт м-1 К-1, или меньше чем 0,5 Вт м-1 К-1, или меньше чем 0,2 Вт м-1 К-1. Корпус картриджа может быть выполнен из пластмассы с низкой теплопроводностью. Например, корпус картриджа может быть выполнен из полиэфирэфиркетона (PEEK), полиэтилентерефталата (PET), полиэтилена (PE), полиэтилена высокой плотности (HDPE), полипропилена (PP), полистирола (PS), фторированного этилен-пропилена (FEP), политетрафторэтилена (PTFE), полиоксиметилена (POM) или их комбинации.The cartridge may include a housing that is made at least partially from a material that has low thermal conductivity. The cartridge may include a housing that is essentially entirely, or entirely, made of a material that has low thermal conductivity. For example, more than 90% of the package, or essentially the entire package, may be made from a material that has a thermal conductivity of less than 2 W m -1 K -1 , or 1 W m -1 K -1 , or less than 0.5 W m -1 K -1 , or less than 0.2 W m -1 K -1 . The cartridge body may be made of low thermal conductivity plastic. For example, the cartridge body can be made of polyetheretherketone (PEEK), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), fluorinated ethylene propylene (FEP), polytetrafluoroethylene ( PTFE), polyoxymethylene (POM), or combinations thereof.
Преимущественно корпус, выполненный из материала с низкой теплопроводностью, может способствовать сведению к минимуму предварительного нагревания нагревательных элементов. То есть корпус, выполненный из материала с низкой теплопроводностью, может способствовать сведению к минимуму предварительного нагревания нагревательных элементов, которые еще не были нагреты. Это обусловлено тем, что в корпусе после нагревания нагревательного элемента будет удерживаться меньше тепла. Сведение к минимуму предварительного нагревания нагревательного элемента может снизить вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль, на нагревательном элементе.Advantageously, a housing made of a low thermal conductivity material can help minimize preheating of the heating elements. That is, a housing made of a low thermal conductivity material can help minimize preheating of heating elements that have not yet been heated. This is due to the fact that less heat will be retained in the housing after heating the heating element. Minimizing the preheating of the heating element can reduce the likelihood of thermal decomposition of the aerosol-forming substrate on the heating element.
Корпус картриджа может быть образован любым подходящим способом. Подходящие способы включают, но без ограничения, глубокую вытяжку, литье под давлением, вспучивание, дутьевое формование и экструзию.The cartridge body may be formed in any suitable manner. Suitable methods include, but are not limited to, deep drawing, injection molding, expansion, blow molding, and extrusion.
Устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью зацепления с картриджем. Устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью зацепления с картриджем так, что блок питания может подавать питание на каждый из нагревательных элементов. The aerosol generating device is configured to engage with the cartridge. The aerosol generating device is configured to engage with the cartridge so that the power supply can supply power to each of the heating elements.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью зацепления с картриджем так, что когда устройство, генерирующее аэрозоль, находится в зацеплении с картриджем, картридж временно зафиксирован на месте относительно устройства, генерирующего аэрозоль. То есть, когда устройство, генерирующее аэрозоль, находится в зацеплении с картриджем, картридж может быть ограничен в движении, например, быть неспособным двигаться, относительно устройства, генерирующего аэрозоль, пока устройство, генерирующее аэрозоль, не будет отсоединено от картриджа.The aerosol generating device may be configured to engage with the cartridge such that when the aerosol generating device is engaged with the cartridge, the cartridge is temporarily fixed in place relative to the aerosol generating device. That is, when the aerosol generating device is engaged with the cartridge, the cartridge may be restricted in movement, such as being unable to move, relative to the aerosol generating device until the aerosol generating device is detached from the cartridge.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью зацепления с картриджем любым подходящим способом, например, посредством резьбового соединения, или защелки, или посадки с натягом. The aerosol generating device may be configured to engage with the cartridge in any suitable manner, such as by means of a threaded connection, or a snap fit, or an interference fit.
Картридж может быть размещен в устройстве, генерирующем аэрозоль.The cartridge may be placed in an aerosol generating device.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать мундштук, посредством которого пользователь вдыхает генерируемый аэрозоль. Картридж может содержать корпус, который образует мундштук. Мундштук может содержать перепускное отверстие для воздуха, так что воздух может протекать в систему, генерирующую аэрозоль, и выходить из мундштука без протекания через нагревательные элементы в картридже, вдоль них или вокруг них.The aerosol generating system may include a mouthpiece through which the user inhales the generated aerosol. The cartridge may include a housing that forms a mouthpiece. The mouthpiece may include an air bypass so that air can flow into and out of the aerosol generating system without flowing through, along, or around the heating elements in the cartridge.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть портативным. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное устройство. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с традиционной сигарой или сигаретой. Курительное устройство может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 150 мм. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр, составляющий от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм.The aerosol generating device may be portable. The aerosol generating device may be a smoking device. The aerosol generating device may be of a size comparable to a traditional cigar or cigarette. The smoking device may have an overall length of from about 30 mm to about 150 mm. The aerosol generating device may have an outside diameter of from about 5 mm to about 30 mm.
Признаки, описанные относительно одного аспекта, могут быть применимы к другому аспекту. В частности, признаки, описанные относительно первого аспекта, могут быть применимы ко второму аспекту, и наоборот.Features described with respect to one aspect may be applicable to another aspect. In particular, the features described with respect to the first aspect may be applicable to the second aspect, and vice versa.
Настоящее изобретение далее будет описано исключительно в качестве примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:The present invention will now be described solely by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 представлен покомпонентный вид картриджа для использования в системе, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению;in fig. 1 is an exploded view of a cartridge for use in an aerosol generating system according to the present invention;
на фиг. 2 представлен покомпонентный вид системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению; иin fig. 2 is an exploded view of an aerosol generating system according to the present invention; and
на фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению.in fig. 3 is a cross-sectional view of an aerosol generating system according to the present invention.
На фиг. 1 представлен покомпонентный вид картриджа для использования в системе, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Картридж 100 содержит первый компонент 102 корпуса и второй компонент 104 корпуса, которые могут быть соединены друг с другом с образованием корпуса картриджа. Когда первый компонент 102 корпуса и второй компонент 104 корпуса соединены друг с другом, мундштучный конец первого компонента 102 корпуса и мундштучный конец второго компонента 104 корпуса образуют мундштук 106 для вставки в рот пользователя. In FIG. 1 is an exploded view of a cartridge for use in an aerosol generating system according to the present invention. The
Картридж 100 содержит впускной клапан 108 для воздуха картриджа, который, когда картридж собран, расположен рядом со впускным отверстием 110 для воздуха картриджа. В этом варианте осуществления впускной клапан 108 для воздуха картриджа представляет собой обратный клапан, который, благодаря своей гибкости, изгибается в ответ на перепад давления, воздействующий на клапан. Тем не менее можно использовать любой подходящий клапан, такой как зонтичный клапан, лепестковый клапан или т. п. Во втором компоненте 104 корпуса находится перепускное отверстие 109 для воздуха, позволяющее воздуху проходить в мундштук 106, когда скорость течения потока воздуха через картридж 100 больше, чем скорость течения, регулируемая впускным клапаном 108 для воздуха картриджа. Например, средний пользователь может делать затяжку через мундштук 106 картриджа 100 при скорости течения от 30 л/мин до 100 л/мин, а впускной клапан 108 картриджа может, следовательно, обеспечивать скорость течения от 5 л/мин до 8 л/мин. Воздух с избыточной скоростью течения может проходить в перепускное отверстие 109 для воздуха. The
Картридж 100 дополнительно содержит печатную плату (PCB) 112, обеспечивающую возможность электрического соединения между соединителем 114 картриджа и множеством электрически резистивных нагревательных элементов 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132, 134, 136, 138, 140. Каждый из нагревательных элементов содержит электрически проводящую сетку из нержавеющей стали. Сетка из нержавеющей стали образована с помощью сети из переплетенных нитей из нержавеющей стали. Нити имеют диаметры приблизительно 40 микрометров. Сетка образует множество промежутков со средней шириной приблизительно 80 микрометров для удерживания субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательные элементы установлены на теплоизоляционном разделительном элементе 142. Разделительный элемент содержит множество отверстий 144, которые обеспечивают возможность припаивания нагревательных элементов к соединительным точкам 145, расположенным на PCB 112. PCB 112 содержит множество отверстий 146, через которые может протекать воздух.The
Картридж 100 дополнительно содержит датчик 148 потока, который выполнен с возможностью измерения скорости течения потока воздуха через впускное отверстие 110 для воздуха картриджа.The
Каждый из электрически резистивных нагревательных элементов покрыт субстратом, образующим аэрозоль. В этом варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит источник никотина.Each of the electrically resistive heating elements is coated with an aerosol-forming substrate. In this embodiment, the aerosol forming substrate contains a source of nicotine.
Субстрат, образующий аэрозоль, нанесен на нагревательные элементы посредством приготовления раствора из субстрата, образующего аэрозоль, и метанольного растворителя, нанесения раствора на нагревательные элементы и последующего выпаривания растворителя при низкой температуре, например, при 25 градусах Цельсия. Субстрат, образующий аэрозоль, удерживается в промежутках нагревательных элементов.The aerosol-forming substrate is applied to the heating elements by preparing a solution of the aerosol-forming substrate and a methanol solvent, applying the solution to the heating elements, and then evaporating the solvent at a low temperature, such as 25 degrees Celsius. The aerosol-forming substrate is held within the spaces of the heating elements.
На фиг. 2 представлен покомпонентный вид системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Система 200, генерирующая аэрозоль, содержит картридж 100, показанный на фиг. 1, и устройство 201. Устройство 201 содержит первый компонент 202 устройства и второй компонент 204 устройства. Первый компонент 202 устройства и второй компонент 204 устройства могут быть соединены друг с другом. Второй компонент 204 устройства содержит вырез 205. Когда система собрана, воздух может протекать через вырез 205 и во впускное отверстие 110 для воздуха картриджа.In FIG. 2 is an exploded view of an aerosol generating system according to the present invention. The
Устройство 201 дополнительно содержит блок 206 питания, соединенный с дисплеем 208, и схему 212 управления, а также соединитель 214 устройства для электрического соединения блока 206 питания и схемы 212 управления с нагревательными элементами и датчиком 148 потока в картридже 100. Первый компонент 202 устройства содержит прозрачное окошко 213, так что, когда устройство 201 собрано, через прозрачное окошко 213 первого компонента 202 устройства видно дисплей 208. Дисплей 208 может показывать, например, такую информацию: сколько нагревательных элементов было использовано, сколько нагревательных элементов остались неиспользованными, сколько никотина было доставлено во время текущего сеанса курения или сколько никотина было доставлено в заданный период времени, например, в текущем месяце. Система, генерирующая аэрозоль, содержит пользовательский интерфейс (не показан), обеспечивающий пользователю доступ к разным типам информации.The
В этом варианте осуществления блок 206 питания представляет собой литий-ионную батарею, хотя существует много альтернативных подходящих блоков питания, которые можно использовать.In this embodiment,
На фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Система 200, генерирующая аэрозоль, показанная на фиг. 3, является такой же, что и показанная на фиг. 2. Поперечное сечение расположено через картридж 100, чтобы показать нагревательные элементы в картридже. На этом поперечном сечении не видно блока питания, дисплея и схемы управления.In FIG. 3 is a cross-sectional view of an aerosol generating system according to the present invention. The
При использовании система 200, генерирующая аэрозоль, работает следующим образом. In use, the
Пользователь включает систему 200 с помощью кнопки (не показана). Пользователь делает затяжку через мундштук 106 картриджа 100. Это приводит к протеканию потока воздуха через вырез устройства, через впускное отверстие 110 для воздуха картриджа и через впускной клапан 108 картриджа. Этот поток воздуха обнаруживается датчиком 148 потока. Также может быть поток воздуха, проходящий через перепускное отверстие 109 для воздуха.The user turns on the
Когда датчик 148 потока обнаруживает, что скорость течения воздуха через впускное отверстие 110 для воздуха картриджа больше, чем порог активации, схема управления управляет блоком питания для подачи питания на первый нагревательный элемент 116. Это нагревает сетку первого нагревательного элемента 116 до приблизительно 180 градусов Цельсия. Это заставляет субстрат, образующий аэрозоль, который удерживается в промежутках сетки первого нагревательного элемента 116, испаряться с образованием частиц аэрозоля. Частицы аэрозоля содержат никотин из источника никотина. When the
Поток воздуха через впускное отверстие 110 для воздуха картриджа протекает через множество отверстий 146 в PCB 112. Этот поток воздуха затем протекает по нагревательным элементам, в том числе по первому нагревательному элементу 116. Поток воздуха захватывает полученные испарением частицы аэрозоля с образованием аэрозоля, который в последующем доставляется пользователю через мундштук 106.The airflow through the
Схема управления управляет блоком питания для уменьшения питания, подаваемого на первый нагревательный элемент 116, до нуля. В этом варианте осуществления питание подается на нагревательный элемент в течение фиксированного периода времени, составляющего 0,5 секунды. The control circuit controls the power supply to reduce the power supplied to the
Этот процесс может повторяться во время одного и того же сеанса курения или в течение нескольких сеансов курения. В результате обнаружения датчиком 148 потока каждой последующей затяжки, осуществляемой посредством системы, генерирующей аэрозоль, схема управления будет управлять блоком питания для подачи питания на каждый последующий нагревательный элемент.This process may be repeated during the same smoking session or over several smoking sessions. As a result of
В этом варианте осуществления порядок, в котором схема управления активирует каждый из нагревательных элементов в ответ на обнаруженную затяжку, следующий: 116, 120, 124, 128, 132, 136, 140, 118, 122, 126, 130, 134, 138. Два пространственно расположенных рядом друг с другом нагревательных элемента не нагреваются один за другим. Существует много других порядков, в которых схема 212 управления могла бы управлять блоком 206 питания для подачи питания на нагревательные элементы так, что два пространственно расположенных рядом друг с другом нагревательных элемента не активируются один за другим. Должно быть по меньшей мере четыре нагревательных элемента, чтобы схема управления могла выполнить порядок активации, в котором два пространственно расположенных рядом друг с другом нагревательных элемента не активируются один за другим. In this embodiment, the order in which the control circuit activates each of the heating elements in response to a detected puff is 116, 120, 124, 128, 132, 136, 140, 118, 122, 126, 130, 134, 138. heating elements spatially located next to each other do not heat up one after the other. There are many other orders in which the
В качестве второго представленного в качестве примера порядка активации может быть преимущественным максимально увеличить наименьшее пространственное расстояние между любыми двумя последовательно активируемыми нагревательными элементами. Таким образом, порядок активации может быть: 116, 130, 118, 132, 120, 134, 122, 136, 124, 138, 126, 140, 128. As a second exemplary order of activation, it may be advantageous to maximize the smallest spatial distance between any two successively activated heating elements. So the activation order could be: 116, 130, 118, 132, 120, 134, 122, 136, 124, 138, 126, 140, 128.
В данном контексте «два последовательно активируемых нагревательных элемента» могут относиться к n-му и m-му нагревательному элементу в одном картридже, которые активируются без активации другого нагревательного элемента между активацией n-го и m-го нагревательных элементов. Это включает активацию нагревательного элемента в другом сеансе курения, например, в другой день относительно наиболее недавно активированного нагревательного элемента. In this context, "two successively activated heating elements" may refer to the nth and mth heating elements in one cartridge that are activated without the activation of another heating element between the activation of the nth and mth heating elements. This includes activating the heating element on a different smoking session, for example on a different day from the most recently activated heating element.
В качестве третьего представленного в качестве примера порядка активации может быть преимущественным активировать нагревательные элементы последовательно так, что после активации первого нагревательного элемента из нагревательных элементов в группе каждый в последующем активируемый нагревательный элемент в группе находится как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента в группе. Таким образом, порядок активации может быть: 128, 140, 116, 138, 118, 136, 120, 134, 122, 132, 124, 130, 126.As a third exemplary order of activation, it may be advantageous to activate the heating elements sequentially such that after the activation of the first heating element of the heating elements in the group, each subsequently activated heating element in the group is as far away as possible from the most recently activated heating element in the group. Thus, the activation order can be: 128, 140, 116, 138, 118, 136, 120, 134, 122, 132, 124, 130, 126.
В качестве четвертого представленного в качестве примера порядка активации может быть преимущественным активировать нагревательные элементы последовательно так, что после активации первого нагревательного элемента из нагревательных элементов в группе каждый в последующем активируемый нагревательный элемент в группе активируется только один раз и находится как можно дальше от наиболее недавно активированного нагревательного элемента в группе. Также может быть преимущественным, чтобы активированный первым нагревательный элемент был расположен в картридже дальше всего по ходу потока. В случае линейной группы невозможно добиться обоих этих преимуществ и обеспечить то, что два пространственно расположенных рядом друг с другом нагревательных элемента не активируются один за другим. Четвертый порядок активации может быть: 116, 140, 118, 138, 120, 136, 122, 134, 124, 132, 126, 130, 128. As a fourth exemplary order of activation, it may be advantageous to activate the heating elements sequentially such that after the activation of the first heating element of the heating elements in the group, each subsequently activated heating element in the group is activated only once and is as far away from the most recently activated heating element as possible. heating element in the group. It may also be advantageous for the first activated heating element to be positioned farthest downstream in the cartridge. In the case of a linear group, it is not possible to achieve both of these advantages and to ensure that two spatially adjacent heating elements are not activated one after the other. The fourth activation order can be: 116, 140, 118, 138, 120, 136, 122, 134, 124, 132, 126, 130, 128.
Преимущественно во всех из вариантов осуществления заявленного изобретения, описанных в этом документе, предложена улучшенная система, генерирующая аэрозоль, в которой вероятность термического разложения субстрата, образующего аэрозоль, снижена. Advantageously, all of the embodiments of the claimed invention described herein provide an improved aerosol generating system in which the likelihood of thermal degradation of the aerosol generating substrate is reduced.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18185754.1 | 2018-07-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021102935A RU2021102935A (en) | 2022-08-26 |
| RU2785839C2 true RU2785839C2 (en) | 2022-12-14 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5179966A (en) * | 1990-11-19 | 1993-01-19 | Philip Morris Incorporated | Flavor generating article |
| US5372148A (en) * | 1993-02-24 | 1994-12-13 | Philip Morris Incorporated | Method and apparatus for controlling the supply of energy to a heating load in a smoking article |
| WO2016120344A2 (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | British American Tobacco (Investments) Limited | Apparatus for heating aerosol generating material |
| RU2653467C2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-05-08 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating system with differential heating |
| RU2674853C2 (en) * | 2014-07-11 | 2018-12-13 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating system containing cartridge detection means |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5179966A (en) * | 1990-11-19 | 1993-01-19 | Philip Morris Incorporated | Flavor generating article |
| US5372148A (en) * | 1993-02-24 | 1994-12-13 | Philip Morris Incorporated | Method and apparatus for controlling the supply of energy to a heating load in a smoking article |
| RU2653467C2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-05-08 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating system with differential heating |
| RU2674853C2 (en) * | 2014-07-11 | 2018-12-13 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating system containing cartridge detection means |
| WO2016120344A2 (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | British American Tobacco (Investments) Limited | Apparatus for heating aerosol generating material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11864590B2 (en) | Heater assembly for an aerosol-generating system | |
| RU2704890C2 (en) | Aerosol-generating system and aerosol-generating article for use in such system | |
| RU2701846C2 (en) | Aerosol-forming system using venturi effect for delivering substrate to heating element | |
| RU2754659C2 (en) | Aerosol generating system with cartridge and bypass air inlet | |
| RU2655188C2 (en) | Electrically heated aerosol delivery system | |
| KR102500897B1 (en) | Heater and wick assembly for aerosol-generating systems | |
| RU2732144C2 (en) | Evaporation unit comprising a sheet heating element and a liquid delivery device for an aerosol generating system | |
| MX2014006829A (en) | An aerosol generating device with adjustable airflow. | |
| JP7285913B2 (en) | Improved aerosol generation system with individually activatable heating elements | |
| RU2785839C2 (en) | Aerosol generating system containing separately activated heating elements (options) | |
| RU2714608C1 (en) | Evaporator for aerosol generating system and evaporation method | |
| RU2802359C2 (en) | Method for aerosol generation and aerosol generation system | |
| RU2783933C2 (en) | Heater assembly with heating element isolated from liquid reserve | |
| RU2797251C2 (en) | Induction heated cartridge for aerosol generating system and aerosol generating system containing induction-heated cartridge | |
| CN112384090A (en) | Inductively heatable cartridge for aerosol-generating system and aerosol-generating system comprising an inductively heatable cartridge |