RU2787008C1 - Flexible heater and electronic components - Google Patents
Flexible heater and electronic components Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787008C1 RU2787008C1 RU2022117688A RU2022117688A RU2787008C1 RU 2787008 C1 RU2787008 C1 RU 2787008C1 RU 2022117688 A RU2022117688 A RU 2022117688A RU 2022117688 A RU2022117688 A RU 2022117688A RU 2787008 C1 RU2787008 C1 RU 2787008C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrically insulating
- insulating substrate
- flexible electrically
- heater
- aerosol generating
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 309
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 131
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 114
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 48
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 46
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 44
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 description 17
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 9
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 9
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 230000000391 smoking Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 240000008962 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 3
- 229920001721 Polyimide Polymers 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000004072 Lung Anatomy 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 2
- 229960002715 Nicotine Drugs 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000002902 ferrimagnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229930015196 nicotine Natural products 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 229920002530 poly[4-(4-benzoylphenoxy)phenol] polymer Polymers 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N (+)-Neomenthol Chemical compound CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@@H]1O NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N 0.000 description 1
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2R,3R,4S,5R,6S)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2R,3R,4S,5R,6R)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- CWSZBVAUYPTXTG-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[[3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxymethyl]-3,4-dihydroxy-5-[4-hydroxy-3-(2-hydroxyethoxy)-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)-2-methyloxane-3,4-diol Chemical compound O1C(CO)C(OC)C(O)C(O)C1OCC1C(OC2C(C(O)C(OC)C(CO)O2)OCCO)C(O)C(O)C(OC2C(OC(C)C(O)C2O)CO)O1 CWSZBVAUYPTXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- XJKJWTWGDGIQRH-BFIDDRIFSA-N Alginic acid Chemical compound O1[C@@H](C(O)=O)[C@@H](OC)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](C(O)=O)O[C@@H](C)[C@@H](O)[C@H]1O XJKJWTWGDGIQRH-BFIDDRIFSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 240000008886 Ceratonia siliqua Species 0.000 description 1
- 235000013912 Ceratonia siliqua Nutrition 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229960004873 LEVOMENTHOL Drugs 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 description 1
- 240000007472 Leucaena leucocephala Species 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium Ion Chemical class [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K Lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940041616 Menthol Drugs 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XAPRFLSJBSXESP-UHFFFAOYSA-N Oxycinchophen Chemical compound N=1C2=CC=CC=C2C(C(=O)O)=C(O)C=1C1=CC=CC=C1 XAPRFLSJBSXESP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N Silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940005550 Sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N Triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 description 1
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N butylene glycol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229940071676 hydroxypropylcellulose Drugs 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011104 metalized film Substances 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic Effects 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- MSXHSNHNTORCAW-UHFFFAOYSA-M sodium 3,4,5,6-tetrahydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Na+].OC1OC(C([O-])=O)C(O)C(O)C1O MSXHSNHNTORCAW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000005563 spheronization Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к нагревателю для устройства, генерирующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему такой нагреватель. Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.The present invention relates to a heater for an aerosol generating device. The present invention also relates to an aerosol generating device comprising such a heater. The present invention further relates to a system comprising an aerosol generating device and an aerosol generating article comprising an aerosol generating substrate.
Известны устройства, генерирующие аэрозоль, для генерирования вдыхаемого аэрозоля. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой улетучиваются один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Таким образом, генерируемый пар образует аэрозоль при охлаждении перед тем, как попасть в рот пользователя. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен как часть изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость, такую как нагревательная камера, устройства, генерирующего аэрозоль. Нагреватель может быть расположен вокруг нагревательной камеры для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Нагреватель может представлять собой резистивный нагревательный элемент или индукционный нагреватель.Aerosol generating devices are known for generating an inhalable aerosol. Such devices can heat the aerosol-generating substrate to a temperature at which one or more components of the aerosol-generating substrate volatilize without burning the aerosol-generating substrate. Thus, the generated vapor forms an aerosol when cooled before entering the user's mouth. The aerosol generating substrate may be provided as part of the aerosol generating article. The aerosol generating article may be in the form of a rod for inserting the aerosol generating article into a cavity, such as a heating chamber, of the aerosol generating device. The heater may be positioned around the heating chamber for heating the aerosol generating substrate after the aerosol generating article is inserted into the heating chamber of the aerosol generating device. The heater may be a resistance heating element or an induction heater.
Было бы желательным предложить нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль, который является простым в изготовлении. Было бы желательным предложить нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль, который можно изготавливать при низких затратах. Было бы желательным предложить нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль, который является компактным. Было бы желательным предложить нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль, который содержит небольшое количество деталей. Было бы желательным предложить нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль, который является прочным. Было бы желательным предложить нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль, который является надежным. Было бы желательным предложит нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль, который облегчает равномерное нагревание субстрата, образующего аэрозоль, размещенного в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Было бы желательным предложить устройство, генерирующее аэрозоль, которое является простым в изготовлении.It would be desirable to provide a heater for an aerosol generating device that is easy to manufacture. It would be desirable to provide a heater for an aerosol generating device that can be manufactured at low cost. It would be desirable to provide a heater for an aerosol generating device that is compact. It would be desirable to provide a heater for an aerosol generating device that contains a small number of parts. It would be desirable to provide a heater for an aerosol generating device that is durable. It would be desirable to provide a heater for an aerosol generating device that is reliable. It would be desirable to provide a heater for an aerosol generating device that facilitates uniform heating of an aerosol generating substrate placed within a cavity of the aerosol generating device. It would be desirable to provide an aerosol generating device that is easy to manufacture.
Упомянутые выше и дополнительные цели могут быть достигнуты за счет одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, в котором может быть предложен нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль. Нагреватель может содержать гибкий электрически изолирующий субстрат. Гибкий электрически изолирующий субстрат может содержать первую часть и вторую часть. Нагреватель может дополнительно содержать управляющие электронные компоненты. Управляющие электронные компоненты могут быть расположены на первой части гибкого электрически изолирующего субстрата. Нагреватель может дополнительно содержать нагревательный элемент. Нагревательный элемент может быть расположен на второй части гибкого электрически изолирующего субстрата. Гибкий электрически изолирующий субстрат может быть свернут в трубку. В результате сворачивания гибкого электрически изолирующего субстрата в трубку гибкий электрически изолирующий субстрат приобретает трубчатую форму.The above and additional objects can be achieved by one of the embodiments of the present invention, which can provide a heater for an aerosol generating device. The heater may comprise a flexible electrically insulating substrate. The flexible electrically insulating substrate may comprise a first part and a second part. The heater may further comprise control electronics. The control electronics may be located on the first portion of the flexible electrically insulating substrate. The heater may further comprise a heating element. The heating element may be located on the second part of the flexible electrically insulating substrate. The flexible electrically insulating substrate may be rolled into a tube. By rolling the flexible electrically insulating substrate into a tube, the flexible electrically insulating substrate becomes tubular.
Размещение нагревательного элемента, а также управляющих электронных компонентов на гибком электрически изолирующем субстрате нагревателя делает изготовление нагревателя более простым и дешевым, поскольку нагреватель и сопутствующие электронные компоненты могут быть размещены на гибком электрически изолирующем субстрате до сворачивания его в трубку. И нагревательный элемент, и управляющие электронные компоненты могут быть напечатаны на гибком электрически изолирующем субстрате, например, с использованием металлических чернил. Во время сборки гибкому электрически изолирующему субстрату, содержащему нагревательный элемент и управляющие электронные компоненты, можно придать желаемую форму, например трубчатую форму, путем сворачивания за счет гибкой природы субстрата.Placing the heating element as well as the control electronics on the flexible electrically insulating substrate of the heater makes the heater easier and cheaper to manufacture because the heater and associated electronics can be placed on the flexible electrically insulating substrate before being rolled up into a tube. Both the heating element and the control electronics can be printed on a flexible electrically insulating substrate, for example using metallic inks. During assembly, the flexible electrically insulating substrate containing the heating element and control electronics can be formed into a desired shape, such as a tubular shape, by being rolled up due to the flexible nature of the substrate.
Гибкий электрически изолирующий субстрат может представлять собой гибкий диэлектрический субстрат. Гибкий электрически изолирующий субстрат может содержать полиимид. Гибкий электрически изолирующий субстрат может состоять из полиимида. Электрически изолирующий субстрат может содержать любой подходящий материал и предпочтительно представляет собой материал, который способен выдерживать высокие температуры, такие как температуры в диапазоне от 150 градусов Цельсия до 250 градусов Цельсия или в диапазоне от 250 градусов Цельсия до 350 градусов Цельсия), и резкие изменения температуры. Примером подходящего материала является полиимидная пленка, такая как Kapton®.The flexible electrically insulating substrate may be a flexible dielectric substrate. The flexible electrically insulating substrate may comprise a polyimide. The flexible electrically insulating substrate may be composed of a polyimide. The electrically insulating substrate may comprise any suitable material, and preferably is a material that is capable of withstanding high temperatures, such as temperatures in the range of 150 degrees Celsius to 250 degrees Celsius or in the range of 250 degrees Celsius to 350 degrees Celsius) and sudden changes in temperature . An example of a suitable material is a polyimide film such as Kapton®.
Гибкий электрически изолирующий субстрат может быть плоским до сборки нагревателя. Первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата и вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата могут быть образованы за одно целое. Другими словами, первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата и вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата могут быть частями единого гибкого электрически изолирующего субстрата.The flexible electrically insulating substrate may be flat before the heater is assembled. The first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate may be integrally formed. In other words, the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate may be parts of a single flexible electrically insulating substrate.
Первая и вторая части могут быть согнуты вдоль соединительной части, соединяющей их, таким образом, что первая и вторая части электрически изолирующего субстрата накладываются. Соединительная часть предпочтительно выполнена в виде полосы гибкого электрически изолирующего субстрата, соединяющей первую часть и вторую часть. Эти части могут быть затем соединены вместе посредством нанесения адгезива или PEEK (полиэфирэфиркетона) и нагрева. Образованный таким образом ламинированный субстрат можно скатать в трубку. Устройство, генерирующее аэрозоль, более подробно описано ниже. Нагреватель может быть расположен вокруг полости устройства, генерирующего аэрозоль, для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, вставленного в полость.The first and second parts can be bent along the connecting part connecting them, so that the first and second parts of the electrically insulating substrate overlap. The connecting part is preferably in the form of a strip of flexible electrically insulating substrate connecting the first part and the second part. These parts can then be bonded together by applying an adhesive or PEEK (polyether ether ketone) and heating. The thus formed laminated substrate can be rolled into a tube. The aerosol generating device is described in more detail below. A heater may be positioned around the cavity of the aerosol generating device to heat the aerosol generating substrate of the aerosol generating article inserted into the cavity.
Одна или обе из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата могут быть прямоугольными. Одна или обе из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата могут иметь форму квадрата. Одна или обе из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата могут иметь одинаковую форму. Одинаковая форма одной или обеих из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата может быть выбрана таким образом, чтобы была достигнута пространственно оптимизированная компоновка частей рядом друг с другом. В частности, отдельные части гибкого электрически изолирующего субстрата могут быть согнуты таким образом, чтобы они лежали поверх друг друга, перед сворачиванием в трубку. Слоистую компоновку отдельных частей легче осуществить и обеспечить оптимальное использование пространства в ней, если отдельные части имеют одинаковую форму.One or both of the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate may be rectangular. One or both of the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate may be in the form of a square. One or both of the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate may have the same shape. The same shape of one or both of the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate can be chosen so that a spatially optimized arrangement of the parts next to each other is achieved. In particular, the individual parts of the flexible electrically insulating substrate can be bent so that they lie on top of each other before being rolled up into a tube. A layered arrangement of individual parts is easier to implement and to ensure optimal use of space in it, if the individual parts have the same shape.
Первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть соединена со второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата полосой гибкого электрически изолирующего субстрата. Полоса гибкого электрически изолирующего субстрата может быть плоской. Полоса гибкого электрически изолирующего субстрата может быть продолговатой. Полоса гибкого электрически изолирующего субстрата может быть узкой по сравнению с одной или обеими из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата.The first part of the flexible electrically insulating substrate may be connected to the second part of the flexible electrically insulating substrate with a strip of flexible electrically insulating substrate. The strip of flexible electrically insulating substrate may be flat. The strip of flexible electrically insulating substrate may be elongated. The strip of flexible electrically insulating substrate may be narrow compared to one or both of the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate.
Нагревательный элемент, расположенный на второй части гибкого электрически изолирующего субстрата, электрически соединен с управляющими электронными компонентами, причем указанные управляющие электронные компоненты могут быть расположены на первой части гибкого электрически изолирующего субстрата. Соединение между нагревательным элементом и управляющими электронными компонентами может быть реализовано посредством электрических контактов и/или проводов. Электрические провода и/или контакты могут быть расположены на полосе гибкого электрически изолирующего субстрата, соединяющей первую часть гибкого электрически изолирующего субстрата со второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата. По меньшей мере один из электрических контактов может быть частью термопары, выполненной с возможностью измерять температуру. Резистивная нагревательная дорожка нагревательного элемента, как описано более подробно ниже, а также один из электрических контактов могут быть выполнены в виде термопары. Если нагревательный элемент содержит по меньшей мере две резистивные нагревательные дорожки, вторая резистивная нагревательная дорожка вместе с дополнительным электрическим контактом может быть выполнена в виде второй термопары.The heating element located on the second part of the flexible electrically insulating substrate is electrically connected to the control electronic components, and said control electronic components can be located on the first part of the flexible electrically insulating substrate. The connection between the heating element and the control electronics may be by means of electrical contacts and/or wires. Electrical wires and/or contacts may be located on a strip of flexible electrically insulating substrate connecting the first part of the flexible electrically insulating substrate to the second part of the flexible electrically insulating substrate. At least one of the electrical contacts may be part of a thermocouple configured to measure temperature. The resistive heating track of the heating element, as described in more detail below, as well as one of the electrical contacts may be in the form of a thermocouple. If the heating element contains at least two resistive heating tracks, the second resistive heating track, together with an additional electrical contact, can be made in the form of a second thermocouple.
Первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть расположена по меньшей мере частично соосно окружающей внешний периметр второй части гибкого электрически изолирующего субстрата. После сворачивания в трубку первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата имеет трубчатую форму. Первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может иметь полую трубчатую форму.The first part of the flexible electrically insulating substrate may be located at least partially coaxially surrounding the outer perimeter of the second part of the flexible electrically insulating substrate. After being rolled into a tube, the first part of the flexible electrically insulating substrate has a tubular shape. The first part of the flexible electrically insulating substrate may have a hollow tubular shape.
Вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может иметь трубчатую форму. Вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может иметь полую трубчатую форму. В одном варианте осуществления первую часть и вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата ламинируют перед сворачиванием в трубку.The second part of the flexible electrically insulating substrate may be tubular. The second part of the flexible electrically insulating substrate may have a hollow tubular shape. In one embodiment, the first part and the second part of the flexible electrically insulating substrate are laminated before being rolled into a tube.
Соосное расположение первой части гибкого электрически изолирующего субстрата относительно внешнего периметра второй части гибкого электрически изолирующего субстрата может обеспечивать создание компактного нагревателя. Компактный нагреватель может быть расположен вокруг полости устройства, генерирующего аэрозоль, для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости.The coaxial arrangement of the first part of the flexible electrically insulating substrate relative to the outer perimeter of the second part of the flexible electrically insulating substrate may provide a compact heater. A compact heater may be positioned around the cavity of the aerosol generating device to heat the aerosol generating substrate of the aerosol generating article placed in the cavity.
Первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть расположена полностью соосно окружающей внешний периметр второй части гибкого электрически изолирующего субстрата.The first part of the flexible electrically insulating substrate may be positioned fully coaxially surrounding the outer perimeter of the second part of the flexible electrically insulating substrate.
Нагревательный элемент может быть образован из одной или более резистивных нагревательных дорожек. Нагревательный элемент может состоять из резистивных нагревательных дорожек. Резистивные нагревательные дорожки могут быть расположены на гибком электрически изолирующем субстрате. Резистивные нагревательные дорожки могут быть напечатаны на гибком электрически изолирующем субстрате, например, с использованием металлических чернил. Резистивные нагревательные дорожки могут содержат единственную резистивную нагревательную дорожку. В альтернативном варианте осуществления резистивная нагревательная дорожка может содержать по меньшей мере две резистивные нагревательные дорожки. Резистивные нагревательные дорожки могут действовать как резистивный нагреватель.The heating element may be formed from one or more resistive heating tracks. The heating element may consist of resistive heating tracks. The resistive heating tracks may be located on a flexible electrically insulating substrate. Resistive heating tracks can be printed on a flexible electrically insulating substrate, for example using metallic inks. The resistive heating tracks may comprise a single resistive heating track. In an alternative embodiment, the resistive heating track may comprise at least two resistive heating tracks. Resistive heating tracks can act as a resistive heater.
Резистивные нагревательные дорожки могут иметь температурный коэффициент характеристик сопротивления, такой, что резистивные нагревательные дорожки могут действовать и как резистивный нагреватель, и как датчик температуры.The resistive heating tracks may have a temperature coefficient of resistance characteristics such that the resistive heating tracks can act as both a resistive heater and a temperature sensor.
Нагревательный элемент, предпочтительно в форме резистивных нагревательных дорожек, может быть электрически соединен с источником питания. Нагревательный элемент может содержать множество частей. Если нагревательный элемент выполнен в форме резистивных нагревательных дорожек, резистивные нагревательные дорожки могут содержать множество частей или множество резистивных нагревательных дорожек. Каждая часть нагревательного элемента может быть выполнена с возможностью отдельного соединения с источником питания. Это дает ряд преимуществ. Во-первых, это дает возможность нагревать разные части в течение разных периодов, что может улучшать ощущения от курения, в зависимости от природы субстрата, образующего аэрозоль. Во-вторых, это дает возможность нагревать разные части при разных температурах, что также может улучшать ощущения от курения, в зависимости от природы субстрата, образующего аэрозоль. В-третьих, это дает возможность активировать конкретную часть нагревателя в каждый конкретный момент времени. Это дает возможность нагревать только часть субстрата, образующего аэрозоль, в каждый конкретный момент времени.The heating element, preferably in the form of resistive heating tracks, may be electrically connected to the power supply. The heating element may comprise a plurality of parts. If the heating element is in the form of resistive heating tracks, the resistive heating tracks may comprise a plurality of parts or a plurality of resistive heating tracks. Each part of the heating element may be configured to be separately connected to a power source. This provides a number of benefits. First, it allows different parts to be heated for different periods, which can improve the smoking experience, depending on the nature of the aerosol-forming substrate. Second, it allows different parts to be heated at different temperatures, which can also improve the smoking experience, depending on the nature of the aerosol-forming substrate. Thirdly, it makes it possible to activate a specific part of the heater at any given time. This makes it possible to heat only a portion of the aerosol-forming substrate at any given time.
Нагреватель может содержать источник питания. Источник питания предпочтительно выполнен в виде батареи. Источник питания может быть расположен на третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата. Источник питания может быть выполнен в форме литий-ионной батареи. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого вида, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, обеспечивающую возможность накопления достаточной энергии для одного или более сеансов использования; например, источник питания может иметь достаточную емкость для непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревателя. The heater may contain a power source. The power supply is preferably in the form of a battery. The power supply may be located on the third part of the flexible electrically insulating substrate. The power source may be in the form of a lithium-ion battery. In an alternative embodiment, the power source may be a nickel metal hydride battery, a nickel cadmium battery, or a lithium battery such as a lithium cobalt, lithium iron phosphate, lithium titanium, or lithium polymer battery. In an alternative embodiment, the power supply may be another form of charge storage device, such as a capacitor. The power supply may need to be recharged and may have a capacity to store enough power for one or more uses; for example, the power supply may have sufficient capacity to continuously generate an aerosol for a period of approximately six minutes, or for a period in multiples of six minutes. In another example, the power supply may have sufficient capacity to provide a predetermined number of puffs or individual heater activations.
Источник питания может быть плоским. Источник питания может представлять собой плоскую батарею. Источник питания может быть гибким. Источник питания может представлять собой гибкую батарею. Источник питания может представлять собой плоскую и гибкую батарею. Источник питания может быть выполнен в виде гибкого плоского листа на третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата. Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть прямоугольной. Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата может иметь форму квадрата. Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата и одна или обе из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата могут иметь одинаковую форму. Одинаковая форма частей гибкого электрически изолирующего субстрата может обеспечивать пространственную оптимизацию компоновки частей рядом друг с другом.The power supply may be flat. The power source may be a coin cell battery. The power supply can be flexible. The power source may be a flexible battery. The power source may be a flat and flexible battery. The power source may be in the form of a flexible flat sheet on a third portion of the flexible electrically insulating substrate. The third part of the flexible electrically insulating substrate may be rectangular. The third part of the flexible electrically insulating substrate may be in the form of a square. The third part of the flexible electrically insulating substrate and one or both of the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate may have the same shape. The uniform shape of the parts of the flexible electrically insulating substrate can provide spatial optimization of the arrangement of parts next to each other.
Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть выполнена за одно целое с одной или обеими из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата. Другими словами, первая, вторая и третья части гибкого электрически изолирующего субстрата могут представлять собой отдельные части единого гибкого электрически изолирующего субстрата. Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть соединена с одной или обеими из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата. В предпочтительном варианте осуществления третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата присоединена к и расположена смежно с первой частью гибкого электрически изолирующего субстрата.The third part of the flexible electrically insulating substrate may be integral with one or both of the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate. In other words, the first, second and third parts of the flexible electrically insulating substrate may be separate parts of a single flexible electrically insulating substrate. The third part of the flexible electrically insulating substrate may be connected to one or both of the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate. In a preferred embodiment, the third part of the flexible electrically insulating substrate is attached to and adjacent to the first part of the flexible electrically insulating substrate.
Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть свернута в трубку. В предпочтительном варианте осуществления третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата свернута в трубку вместе со второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата с образованием общей трубчатой структуры.The third part of the flexible electrically insulating substrate can be rolled up into a tube. In a preferred embodiment, the third part of the flexible electrically insulating substrate is rolled into a tube together with the second part of the flexible electrically insulating substrate to form an overall tubular structure.
Вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащая нагревательный элемент, может быть расположена по меньшей мере частично соосно окружающей внешний периметр третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей источник питания. Эта компоновка является особенно предпочтительной, если нагревательный элемент выполнен в виде индукционного нагревательного элемента, как подробно описано ниже. В альтернативном варианте осуществления нагревательный элемент может быть выполнен в виде резистивного нагревательного элемента. В этом случае вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащая нагревательный элемент, предпочтительно расположена по меньшей мере частично соосно внутри третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей источник питания.The second part of the flexible electrically insulating substrate containing the heating element may be located at least partially coaxially surrounding the outer perimeter of the third part of the flexible electrically insulating substrate containing the power source. This arrangement is particularly preferred if the heating element is in the form of an induction heating element, as detailed below. In an alternative embodiment, the heating element may be in the form of a resistive heating element. In this case, the second part of the flexible electrically insulating substrate containing the heating element is preferably located at least partially coaxially within the third part of the flexible electrically insulating substrate containing the power source.
Нагревательный элемент может содержать катушку индуктивности. Нагревательный элемент может содержать по меньшей мере две катушки индуктивности. Катушка индуктивности может быть электрически соединена с источником питания. Управляющие электронные компоненты могут быть выполнены с возможностью управлять подачей электрической энергии от источника питания на катушку индуктивности. Катушка индуктивности может быть выполнена с возможностью создавать переменное магнитное поле.The heating element may include an inductor. The heating element may include at least two inductors. The inductor may be electrically connected to a power source. The control electronics may be configured to control the supply of electrical energy from the power source to the inductor. The inductor may be configured to create an alternating magnetic field.
Гибкий электрически изолирующий субстрат может содержать четвертую часть. Нагреватель может дополнительно содержать токоприемный (сусцепторный) элемент, расположенный на четвертой части гибкого электрически изолирующего субстрата.Flexible electrically insulating substrate may contain a fourth part. The heater may further comprise a current-collecting (susceptor) element located on the fourth part of the flexible electrically insulating substrate.
Токоприемник (сусцептор) может быть плоским. Токоприемник может быть гибким. Токоприемник может быть выполнен в виде гибкого плоского листа на четвертой части гибкого электрически изолирующего субстрата. Четвертая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть прямоугольной. Четвертая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может иметь форму квадрата. Четвертая часть гибкого электрически изолирующего субстрата и одна или более из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата, второй части гибкого электрически изолирующего субстрата и третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата могут иметь одинаковую форму. Одинаковая форма частей гибкого электрически изолирующего субстрата может обеспечивать пространственную оптимизацию компоновки частей рядом друг с другом.The current collector (susceptor) can be flat. The current collector can be flexible. The current collector may be made in the form of a flexible flat sheet on the fourth part of the flexible electrically insulating substrate. The fourth part of the flexible electrically insulating substrate may be rectangular. The fourth part of the flexible electrically insulating substrate may be in the form of a square. The fourth part of the flexible electrically insulating substrate and one or more of the first part of the flexible electrically insulating substrate, the second part of the flexible electrically insulating substrate, and the third part of the flexible electrically insulating substrate may have the same shape. The uniform shape of the parts of the flexible electrically insulating substrate can provide spatial optimization of the arrangement of parts next to each other.
Четвертая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть выполнена за одно целое с одной или более из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата, второй части гибкого электрически изолирующего субстрата и третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата. Другими словами, первая, вторая, третья и четвертая части гибкого электрически изолирующего субстрата могут представлять собой отдельные части единого гибкого электрически изолирующего субстрата. Четвертая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть соединена с одной или более из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата, второй части гибкого электрически изолирующего субстрата и третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата. В предпочтительном варианте осуществления четвертая часть гибкого электрически изолирующего субстрата прикреплена к и расположена смежно со второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата по меньшей мере до придания второй и четвертой частям гибкого электрически изолирующего субстрата формы трубки.The fourth part of the flexible electrically insulating substrate may be integrally formed with one or more of the first part of the flexible electrically insulating substrate, the second part of the flexible electrically insulating substrate, and the third part of the flexible electrically insulating substrate. In other words, the first, second, third and fourth parts of the flexible electrically insulating substrate may be separate parts of a single flexible electrically insulating substrate. The fourth part of the flexible electrically insulating substrate may be connected to one or more of the first part of the flexible electrically insulating substrate, the second part of the flexible electrically insulating substrate, and the third part of the flexible electrically insulating substrate. In a preferred embodiment, the fourth part of the flexible electrically insulating substrate is attached to and adjacent to the second part of the flexible electrically insulating substrate at least until the second and fourth parts of the flexible electrically insulating substrate form a tube.
В большинстве случаев токоприемник (сусцептор) представляет собой материал, способный поглощать электромагнитную энергию и преобразовывать ее в тепло при помещении в переменное магнитное поле. Если токоприемник является проводящим, обычно переменное магнитное поле наводит вихревые токи. Если токоприемник является магнитным, то обычно другой эффект, который вносит вклад в нагрев, называется общим термином потерь на гистерезис. Потери на гистерезис обусловлены с основном перемещениями групп магнитных доменов в токоприемнике, обусловленными тем, что их магнитная ориентация будет выравниваться по магнитному индукционному полю, которое меняется. Другой эффект, вносящий вклад в потери на гистерезис, возникает, когда магнитные домены в токоприемнике расширяются или сжимаются. Все эти изменения в токоприемнике, которые происходят в нано-масштабе или меньшем масштабе, совместно называются «потерями на гистерезис», поскольку они создают тепло в токоприемнике. Соответственно, если токоприемник является и магнитным, и электропроводным, то и потери на гистерезис, и образование вихревых токов будут вносить вклад в нагревание токоприемника. Если токоприемник является магнитным, но не проводящим, то потери на гистерезис будут единственным механизмом нагревания токоприемника при проникновении в него переменного магнитного поля. В соответствии с настоящим изобретением, токоприемник может быть электропроводным или магнитным, или как электропроводным, так и магнитным. Переменное магнитное поле, создаваемое одной или несколькими катушками индуктивности, нагревает токоприемник, который затем передает тепло на субстрат, образующий аэрозоль, в результате чего образуется аэрозоль. Передача тепла может происходить в основном за счет теплопроводности. Такая теплопередача происходит наилучшим образом, если токоприемник находится в тесном тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль.In most cases, a current collector (susceptor) is a material capable of absorbing electromagnetic energy and converting it into heat when placed in an alternating magnetic field. If the pantograph is conductive, usually the alternating magnetic field induces eddy currents. If the pantograph is magnetic, then usually the other effect that contributes to the heating is called the general term hysteresis loss. Hysteresis losses are mainly due to the displacements of groups of magnetic domains in the current collector, due to the fact that their magnetic orientation will align with the magnetic induction field, which changes. Another effect that contributes to hysteresis loss occurs when the magnetic domains in the current collector expand or contract. All of these changes in the pantograph that occur on a nanoscale or smaller scale are collectively referred to as "hysteresis losses" because they create heat in the pantograph. Accordingly, if the pantograph is both magnetic and electrically conductive, then both hysteresis loss and eddy current generation will contribute to the heating of the pantograph. If the pantograph is magnetic, but not conductive, then hysteresis losses will be the only mechanism for heating the pantograph when an alternating magnetic field enters it. In accordance with the present invention, the current collector may be electrically conductive or magnetic, or both electrically conductive and magnetic. An alternating magnetic field generated by one or more inductors heats the current collector, which then transfers heat to the aerosol-forming substrate, resulting in an aerosol. Heat transfer can occur mainly by conduction. Such heat transfer occurs best when the current collector is in close thermal contact with the aerosol-forming substrate.
Токоприемник может быть выполнен из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительный токоприемник может содержать ферромагнитный материал или ферримагнитный материал, например ферромагнитный сплав, ферритное железо, или ферромагнитную сталь или нержавеющую сталь, или состоять из них. Подходящий токоприемник может представлять собой или содержать алюминий. Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию.The current collector may be made of any material that can be inductively heated to a temperature sufficient to generate an aerosol from the aerosol forming substrate. The preferred current collector may comprise or consist of a ferromagnetic material or a ferrimagnetic material, such as a ferromagnetic alloy, ferritic iron, or ferromagnetic steel or stainless steel. A suitable current collector may be or comprise aluminum. Preferred pantographs can be heated to temperatures in excess of 250 degrees Celsius.
Предпочтительные токоприемники представляют собой токоприемники из металла, например из нержавеющей стали. Однако материалы токоприемника могут также содержать графит, молибден, карбид кремния, алюминий, ниобий, сплавы инконель (аустенитные суперсплавы на основе никель-хрома), металлизированные пленки, керамику, такую как, например, диоксид циркония, переходные металлы, такие как, например, железо, кобальт, никель, или компоненты в виде металлоидов, таких как, например, бор, углерод, кремний, фосфор, алюминий, либо могут быть выполнены из них. Preferred pantographs are metal pantographs, such as stainless steel. However, current collector materials may also contain graphite, molybdenum, silicon carbide, aluminium, niobium, inconel alloys (austenitic nickel-chromium based superalloys), metallized films, ceramics such as, for example, zirconium dioxide, transition metals, such as, for example, iron, cobalt, nickel, or components in the form of metalloids, such as, for example, boron, carbon, silicon, phosphorus, aluminum, or can be made from them.
Предпочтительно материал токоприемника представляет собой металлический материал токоприемника (под металлическим понимается металл в неокисленной форме, которая обычно называется керамикой). Токоприемник (сусцептор) также может представлять собой токоприемник (сусцептор) из нескольких материалов и может содержать первый материал токоприемника (сусцептора) и второй материал токоприемника (сусцептора). В некоторых вариантах осуществления первый материал токоприемника может быть расположен в непосредственном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Первый и/или второй материал токоприемника предпочтительно имеет температуру Кюри, которая ниже температуры горения субстрата, образующего аэрозоль. Первый материал токоприемника предпочтительно используют главным образом для нагревания токоприемника, когда токоприемник помещен в изменяющееся электромагнитное поле. Может быть использован любой подходящий материал. Например, первым материалом токоприемника может быть алюминий или может быть ферроматериал, такой как нержавеющая сталь. Второй материал токоприемника предпочтительно используется главным образом для указания на то, что токоприемник достиг конкретной температуры, и эта температура представляет собой температуру Кюри второго материала токоприемника. Температура Кюри второго материала токоприемника может использоваться для регулирования температуры всего токоприемника во время работы. Подходящие материалы для второго токоприемного материала могут включать никель и определенные сплавы никеля.Preferably, the material of the current collector is a metallic material of the current collector (by metallic is meant metal in its unoxidized form, which is commonly referred to as ceramic). The current collector (susceptor) may also be a current collector (susceptor) of several materials and may comprise a first current collector (susceptor) material and a second current collector (susceptor) material. In some embodiments, the implementation of the first material of the current collector may be located in direct physical contact with the second material of the current collector. The first and/or second current collector material preferably has a Curie temperature which is below the combustion temperature of the aerosol-forming substrate. The first current collector material is preferably used primarily for heating the current collector when the current collector is placed in a changing electromagnetic field. Any suitable material may be used. For example, the first material of the current collector may be aluminum or may be a ferrous material such as stainless steel. The second pantograph material is preferably used primarily to indicate that the pantograph has reached a particular temperature, and that temperature is the Curie temperature of the second pantograph material. The Curie temperature of the second pantograph material can be used to control the temperature of the entire pantograph during operation. Suitable materials for the second current collector material may include nickel and certain nickel alloys.
Посредством обеспечения токоприемника, имеющего первый и второй материалы токоприемника, нагревание субстрата, образующего аэрозоль, и регулирование температуры нагревания могут быть разделены. Предпочтительно второй материал токоприемника представляет собой магнитный материал, имеющий вторую температуру Кюри, которая по существу такая же, как и требуемая максимальная температура нагревания. То есть предпочтительно, чтобы вторая температура Кюри была приблизительно такой же, как температура, до которой должен быть нагрет токоприемник, чтобы генерировать аэрозоль из субстрата, образующего аэрозоль.By providing a current collector having first and second current collector materials, heating of the aerosol-forming substrate and control of the heating temperature can be separated. Preferably, the second current collector material is a magnetic material having a second Curie temperature that is substantially the same as the desired maximum heating temperature. That is, it is preferable that the second Curie temperature be approximately the same as the temperature to which the current collector must be heated in order to generate an aerosol from the aerosol-forming substrate.
Под термином «температура Кюри» обычно понимают температуру, при которой магнитный материал теряет свои магнитные свойства в отсутствие внешнего магнитного поля. Соответственно, температура Кюри - это температура, при которой ферро- или ферримагнитный материал претерпевает фазовое изменение и становится парамагнитным.The term "Curie temperature" is usually understood to mean the temperature at which a magnetic material loses its magnetic properties in the absence of an external magnetic field. Accordingly, the Curie temperature is the temperature at which a ferro- or ferrimagnetic material undergoes a phase change and becomes paramagnetic.
При использовании индукционного нагревательного элемента индукционный нагревательный элемент может быть выполнен в виде внешнего нагревателя, как описано в данном документе. Если индукционный нагревательный элемент выполнен в виде внешнего нагревательного элемента, токоприемный элемент предпочтительно выполнен в виде цилиндрического токоприемника, по меньшей мере частично окружающего полость или образующего боковую стенку полости.When using an induction heating element, the induction heating element may be in the form of an external heater, as described herein. If the induction heating element is in the form of an external heating element, the current collector is preferably in the form of a cylindrical current collector at least partially surrounding the cavity or forming a side wall of the cavity.
Четвертая часть гибкого электрически изолирующего субстрата может быть свернута в трубку.The fourth part of the flexible electrically insulating substrate can be rolled up into a tube.
Одна или более из второй части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей нагревательный элемент, и третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей источник питания, могут быть выполнены по меньшей мере частично соосно окружающими внешний периметр четвертой части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей токоприемный элемент. Четвертая часть может быть самой внутренней частью гибкого электрически изолирующего субстрата после сворачивания гибкого электрически изолирующего субстрата в трубку.One or more of the second part of the flexible electrically insulating substrate containing the heating element and the third part of the flexible electrically insulating substrate containing the power source may be made at least partially coaxially surrounding the outer perimeter of the fourth part of the flexible electrically insulating substrate containing the current collector. The fourth part may be the innermost part of the flexible electrically insulating substrate after the flexible electrically insulating substrate has been rolled up into a tube.
Готовый нагреватель, включающий все отдельные части гибкого электрически изолирующего субстрата предпочтительно сворачивают в трубку. Все отдельные части гибкого электрически изолирующего субстрата предпочтительно по меньшей мере частично, более предпочтительно полностью, соосно выровнены друг с другом.The finished heater including all individual parts of the flexible electrically insulating substrate is preferably rolled up into a tube. All individual parts of the flexible electrically insulating substrate are preferably at least partially, more preferably completely, coaxially aligned with each other.
Если гибкий электрически изолирующий субстрат готового нагревателя содержит первую часть гибкого электрически изолирующего субстрата и вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата, вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата предпочтительно выполнена в виде внутреннего слоя нагревателя, а первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата предпочтительно выполнена в виде внешнего слоя трубчатого нагревателя. Нагревательный элемент, расположенный на второй части гибкого электрически изолирующего субстрата, этого варианта осуществления предпочтительно выполнен в виде резистивного нагревателя.If the flexible electrically insulating substrate of the finished heater comprises a first part of the flexible electrically insulating substrate and a second part of the flexible electrically insulating substrate, the second part of the flexible electrically insulating substrate is preferably made as an inner layer of the heater, and the first part of the flexible electrically insulating substrate is preferably made as an outer layer of a tubular heater. The heating element located on the second part of the flexible electrically insulating substrate of this embodiment is preferably in the form of a resistance heater.
Если гибкий электрически изолирующий субстрат готового нагревателя дополнительно содержит третью часть, содержащую источник питания, третья часть предпочтительно расположена между первой частью гибкого электрически изолирующего субстрата и второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата. Другими словами, третья часть предпочтительно расположена между первой и второй частями гибкого электрически изолирующего субстрата. Таким образом, третья часть может быть расположена в конфигурации «сэндвич» между первой частью и второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата.If the flexible electrically insulating substrate of the finished heater further comprises a third part containing a power source, the third part is preferably located between the first part of the flexible electrically insulating substrate and the second part of the flexible electrically insulating substrate. In other words, the third part is preferably located between the first and second parts of the flexible electrically insulating substrate. Thus, the third part can be sandwiched between the first part and the second part of the flexible electrically insulating substrate.
Если гибкий электрически изолирующий субстрат готового нагревателя дополнительно содержит четвертую часть, содержащую токоприемник, нагревательный элемент, расположенный на второй части гибкого электрически изолирующего субстрата, предпочтительно выполнен в виде катушки индуктивности. В этом варианте осуществления четвертая часть, содержащая токоприемник, предпочтительно расположена в качестве внутреннего слоя нагревателя, а вторая часть, содержащая нагревательный элемент, предпочтительно выполнена по меньшей мере частично окружающей, предпочтительно полностью окружающей, четвертую часть гибкого электрически изолирующего субстрата. Одна или обе из первой части, содержащей управляющие электронные компоненты, и третьей части, содержащей источник питания, могут быть расположены между внутренней четвертой частью, содержащей токоприемник, и второй частью, содержащей нагревательный элемент.If the flexible electrically insulating substrate of the finished heater further comprises a fourth part containing a current collector, the heating element located on the second part of the flexible electrically insulating substrate is preferably made in the form of an inductor. In this embodiment, the fourth part containing the current collector is preferably located as the inner layer of the heater, and the second part containing the heating element is preferably made at least partially surrounding, preferably completely surrounding, the fourth part of the flexible electrically insulating substrate. One or both of the first part containing the control electronics and the third part containing the power supply may be located between the inner fourth part containing the current collector and the second part containing the heating element.
Нагреватель может содержать финишный слой ламинированного материала, который расположен так, чтобы по меньшей мере частично покрывать нагреватель. Финишный слой может быть выполнен как внешний слой нагревателя. Финишный слой может быть выполнен с возможностью защиты нагревателя. Финишный слой может быть выполнен таким образом, чтобы полностью покрывать внешний периметр нагревателя. Финишный слой может быть выполнен с возможностью улучшения, при необходимости, одного или более из устойчивости к ультрафиолету, устойчивости к инфракрасному излучению, способностью к нанесению печати для брендирования, общего внешнего дизайна, окрашивания, текстуры, механической стойкости, химической стойкости и других нагревателя. Финишный слой может быть выполнен в виде обертки. Финишный слой может быть обернут вокруг нагревателя.The heater may include a finish layer of laminated material that is positioned to at least partially cover the heater. The finish layer can be made as the outer layer of the heater. The finish layer may be configured to protect the heater. The finish layer can be made in such a way as to completely cover the outer perimeter of the heater. The finish layer may be configured to improve one or more of UV resistance, IR resistance, printability for branding, overall appearance, coloring, texture, mechanical resistance, chemical resistance, and other heat resistance as needed. The final layer can be made in the form of a wrap. The finish layer can be wrapped around the heater.
Термины «внутренний» и «внешний» относятся к пространственному расположению отдельных частей гибкого электрически изолирующего субстрата и финишного слоя нагревателя. Термин «внутренний» обозначает латеральное направление к центральной продольной оси нагревателя. Термин «внешний» обозначает латеральное направление от центральной продольной оси нагревателя. «Внутренний» элемент нагревателя расположен ближе к продольной центральной оси нагревателя, по сравнению с «внешним» элементом нагревателя.The terms "internal" and "external" refer to the spatial arrangement of individual parts of the flexible electrically insulating substrate and the finish layer of the heater. The term "internal" refers to the lateral direction to the central longitudinal axis of the heater. The term "outer" refers to the lateral direction from the central longitudinal axis of the heater. The “inner” heater element is located closer to the longitudinal central axis of the heater, compared to the “outer” heater element.
Изобретение также может относиться к способу образования нагревателя. Нагреватель может быть образован из изначально планарного плоского листа гибкого электрически изолирующего субстрата. Планарному плоскому листу гибкого электрически изолирующего субстрата можно впоследствии придать соответствующую форму. В частности, планарный плоский лист гибкого электрически изолирующего субстрата можно сформовать таким образом, что первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата будет соединена полосой гибкого электрически изолирующего субстрата со второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата. Необязательно, могут быть образованы одна или обе из третьей части и четвертой части гибкого электрически изолирующего субстрата. Впоследствии, нагревательный элемент может быть расположен, предпочтительно напечатан, на второй части, и/или управляющие электронные компоненты могут быть расположены, предпочтительно напечатаны, на первой части. Затем нагреватель сворачивают таким образом, чтобы одна или более из первой-четвертой частей гибкого электрически изолирующего субстрата были свернуты в трубку. В ходе этого процесса одну или более из первой-четвертой частей гибкого электрически изолирующего субстрата по меньшей мере частично, более предпочтительно полностью, соосно выравнивают друг с другом. В качестве примера, вторую часть, содержащую нагревательный элемент, сначала сворачивают с образованием трубки. Полоса, соединяющая вторую часть с первой частью, содержащей управляющие электронные компоненты, может быть перевернута таким образом, чтобы первая часть наложилась на вторую часть. Первую часть можно затем скрутить вокруг второй части с достижением трубчатой компоновки нагревателя с внутренней второй частью и внешней первой частью.The invention may also relate to a method for forming a heater. The heater may be formed from an initially planar flat sheet of flexible electrically insulating substrate. The planar flat sheet of the flexible electrically insulating substrate can subsequently be shaped accordingly. In particular, the planar flat sheet of the flexible electrically insulating substrate may be formed such that the first part of the flexible electrically insulating substrate is connected by a strip of flexible electrically insulating substrate to the second part of the flexible electrically insulating substrate. Optionally, one or both of the third part and the fourth part of the flexible electrically insulating substrate may be formed. Subsequently, the heating element may be positioned, preferably printed, on the second part and/or the control electronics may be positioned, preferably printed, on the first part. The heater is then rolled up such that one or more of the first to fourth parts of the flexible electrically insulating substrate are rolled up into a tube. During this process, one or more of the first to fourth parts of the flexible electrically insulating substrate is at least partially, more preferably completely, coaxially aligned with each other. As an example, the second part containing the heating element is first rolled up to form a tube. The strip connecting the second part to the first part containing the control electronics can be reversed so that the first part overlaps the second part. The first part can then be twisted around the second part to achieve a tubular heater arrangement with an inner second part and an outer first part.
Первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащая управляющие электронные компоненты, может иметь толщину от 0,025 миллиметра до 3,50 миллиметра, предпочтительно от 0,035 миллиметра до 2,75 миллиметра.The first part of the flexible electrically insulating substrate containing the control electronics may have a thickness of 0.025 mm to 3.50 mm, preferably 0.035 mm to 2.75 mm.
Вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащая нагревательный элемент, может иметь толщину от 0,02 миллиметра до 3,50 миллиметра, предпочтительно от 0,035 миллиметра до 2,7 миллиметра.The second part of the flexible electrically insulating substrate containing the heating element may have a thickness of 0.02 mm to 3.50 mm, preferably 0.035 mm to 2.7 mm.
Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащая источник питания, может иметь толщину от приблизительно 0,02 миллиметра до 4,50 миллиметра, предпочтительно от 0,035 миллиметра до 2,5 миллиметра.The third portion of the flexible electrically insulating substrate containing the power supply may have a thickness of from about 0.02 mm to 4.50 mm, preferably from 0.035 mm to 2.5 mm.
Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему полость, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит нагреватель, описанный в настоящем документе. Нагреватель расположен по меньшей мере частично соосно окружающим внешний периметр полости.The present invention also relates to an aerosol generating device comprising a cavity configured to receive an aerosol generating article containing an aerosol generating substrate. The aerosol generating device further comprises a heater as described herein. The heater is located at least partially coaxially surrounding the outer perimeter of the cavity.
Нагреватель выполнен с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, при размещении изделия, генерирующего аэрозоль, в полости. Для оптимизации передачи тепла от нагревателя на субстрат, образующий аэрозоль, нагреватель выполнен по меньшей мере частично соосно окружающим внешний периметр полости. За счет этого тепло может передаваться на субстрат, образующий аэрозоль, в направлении радиально внутрь. Предпочтительно нагреватель расположен полностью соосно окружающим внешний периметр полости.The heater is configured to heat the aerosol-generating substrate of the aerosol-generating article when the aerosol-generating article is placed in the cavity. To optimize the transfer of heat from the heater to the aerosol-forming substrate, the heater is at least partially coaxially surrounding the outer perimeter of the cavity. As a result, heat can be transferred to the aerosol-forming substrate in a radially inward direction. Preferably, the heater is positioned fully coaxially surrounding the outer perimeter of the cavity.
Нагреватель может содержать источник питания, описанный в настоящем документе. В альтернативном варианте осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания, предпочтительно батарею. Управляющие электронные компоненты нагревателя могут быть выполнены с возможностью управлять подачей электрической энергии от источника питания устройства, генерирующего аэрозоль, на нагревательный элемент нагревателя. В другом альтернативном варианте осуществления нагреватель может содержать источник питания, а устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать дополнительный источник питания, предпочтительно батарею. Управляющие электронные компоненты нагревателя могут быть выполнены с возможностью управлять подачей электрической энергии от источника питания нагревателя и от дополнительного источника питания устройства, генерирующего аэрозоль, на нагревательный элемент нагревателя. В дополнение к управляющим электронным компонентам нагревателя устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер. Управляющие электронные компоненты нагревателя могут быть выполнены с возможностью управлять подачей электрической энергии от источника питания нагревателя на нагревательный элемент. Контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, может быть выполнен с возможностью управлять подачей электрической энергии от дополнительного источника питания устройства, генерирующего аэрозоль, на нагревательный элемент нагревателя. The heater may contain the power source described in this document. In an alternative embodiment, the aerosol generating device may comprise a power source, preferably a battery. The control electronics of the heater may be configured to control the supply of electrical power from the power source of the aerosol generating device to the heating element of the heater. In another alternative embodiment, the heater may comprise a power source and the aerosol generating device may comprise an additional power source, preferably a battery. The control electronics of the heater may be configured to control the electrical power supply from the heater power supply and from the auxiliary power supply of the aerosol generating device to the heating element of the heater. In addition to the heater control electronics, the aerosol generating device may include a controller. The control electronics of the heater may be configured to control the supply of electrical energy from the heater power source to the heating element. The controller of the aerosol generating device may be configured to control the supply of electrical energy from the additional power source of the aerosol generating device to the heating element of the heater.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать основную часть. Один или оба из дополнительного источника питания и контроллера устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть расположены в основной части. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать часть мундштучного конца. Полость может быть расположена в части мундштучного конца. Часть мундштучного конца может быть выполнена за одно целое с основной частью. В альтернативном варианте осуществления часть мундштучного конца может быть выполнена с возможностью разъемного прикрепления к основной части. Часть мундштучного конца может содержать мундштук. Мундштук может быть выполнен с возможностью покрывать полость. В качестве примера, мундштук может быть соединен с частью мундштучного конца шарнирным соединением. В альтернативном варианте осуществления мундштук может быть выполнен с возможностью разъемного прикрепления к части мундштучного конца устройства, генерирующего аэрозоль. В другом альтернативном варианте осуществления мундштук отсутствует, и пользователь осуществляет затяжку непосредственно на проксимальном конце изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости части мундштучного конца.The aerosol generating device may comprise a body. One or both of the auxiliary power supply and the controller of the aerosol generating device may be located in the main body. The aerosol generating device may include a portion of the mouth end. The cavity may be located in a part of the mouth end. Part of the mouthpiece end can be made in one piece with the main part. In an alternative embodiment, the mouth end portion may be releasably attachable to the body. The mouthpiece end portion may include a mouthpiece. The mouthpiece may be configured to cover the cavity. As an example, the mouthpiece may be connected to a portion of the mouthpiece end by a swivel joint. In an alternative embodiment, the mouthpiece may be releasably attachable to a portion of the mouthpiece end of the aerosol generating device. In another alternative embodiment, the mouthpiece is omitted and the user puffs directly on the proximal end of the aerosol generating article placed in the cavity of the mouthpiece end portion.
Нагреватель может по меньшей мере частично образовывать боковую стенку полости. За счет того, что нагреватель по меньшей мере частично образует боковую стенку полости, можно оптимизировать теплопередачу. Нагреватель может полностью образовывать боковую стенку полости.The heater may at least partially form a side wall of the cavity. By having the heater at least partially form a side wall of the cavity, the heat transfer can be optimized. The heater may completely form the side wall of the cavity.
В данном документе «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой часть изделия, генерирующего аэрозоль, например, часть курительного изделия. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля, который может непосредственно вдыхаться в легкие пользователя через его рот. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой держатель. Устройство может представлять собой электрически нагреваемое курительное устройство. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать кожух, электрическую схему, источник питания, нагревательную камеру и нагревательный элемент.As used herein, "aerosol generating device" refers to a device that interacts with an aerosol generating substrate to generate an aerosol. The aerosol generating substrate may be part of an aerosol generating article, such as a part of a smoking article. The aerosol generating device may be a smoking device that interacts with the aerosol generating substrate of the aerosol generating article to generate an aerosol that can be directly inhaled into the user's lungs through their mouth. The aerosol generating device may be a holder. The device may be an electrically heated smoking device. The aerosol generating device may include a housing, an electrical circuit, a power supply, a heating chamber, and a heating element.
Настоящее изобретение также относится к системе, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, описанное в настоящем документе, и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.The present invention also relates to a system comprising an aerosol generating device described herein and an aerosol generating article containing an aerosol generating substrate.
В настоящем документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» означает изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное изделие, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый и поступающий в легкие пользователя через его рот. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. As used herein, the term “aerosol generating article” means an article containing an aerosol generating substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. For example, an aerosol generating article may be a smoking article that generates an aerosol that is directly inhaled and delivered to the wearer's lungs through the user's mouth. The aerosol generating article may be disposable.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу стержнеобразным. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Субстрат, образующий аэрозоль, также может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу форму стержня.The aerosol generating article may have a substantially cylindrical shape. The aerosol generating article may be substantially oblong. The aerosol generating article may have a length and a circumference substantially perpendicular to the length. The aerosol generating article may be substantially rod-shaped. The aerosol forming substrate may be substantially cylindrical in shape. The aerosol forming substrate may be substantially oblong. The aerosol forming substrate may also have a length and a circumference substantially perpendicular to the length. The aerosol forming substrate may be substantially in the form of a rod.
Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля. Субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит гомогенизированный табачный материал, вещество для образования аэрозоля и воду. Обеспечение гомогенизированного табачного материала может улучшать генерирование аэрозоля, содержание никотина и ароматический профиль аэрозоля, генерируемого во время нагрева изделия, генерирующего аэрозоль. В частности, процесс изготовления гомогенизированного табака включает измельчение табачного листа, что более эффективно обеспечивает возможность выделения никотина и ароматов при нагреве. The aerosol generating substrate may contain an aerosol generating agent. The aerosol generating substrate preferably contains homogenized tobacco material, an aerosol generating agent and water. Providing homogenized tobacco material can improve aerosol generation, nicotine content, and flavor profile of the aerosol generated during heating of the aerosol generating article. In particular, the process for making homogenized tobacco includes shredding the tobacco leaf, which more efficiently allows nicotine and flavors to be released when heated.
Гомогенизированный табачный материал предпочтительно предоставлен в виде листов, которые представляют собой одно из следующего: согнутые, гофрированные или нарезанные на полосы листы. В особенно предпочтительном варианте осуществления листы нарезаны полосками, имеющими ширину от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 0,4 миллиметра до приблизительно 1,2 миллиметра. В одном варианте осуществления ширина полосок равна приблизительно 0,9 миллиметра. The homogenized tobacco material is preferably provided in the form of sheets which are one of the following: folded, corrugated or cut into strips. In a particularly preferred embodiment, the sheets are cut into strips having a width of from about 0.2 millimeters to about 2 millimeters, more preferably from about 0.4 millimeters to about 1.2 millimeters. In one embodiment, the width of the strips is approximately 0.9 millimeters.
В альтернативном варианте осуществления гомогенизированный табачный материал может быть сформирован в виде сфер с использованием сферонизации. Средний диаметр сфер составляет предпочтительно от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 4 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 0,8 миллиметра до приблизительно 3 миллиметров. In an alternative embodiment, the homogenized tobacco material may be formed into spheres using spheronization. The average diameter of the spheres is preferably from about 0.5 millimeters to about 4 millimeters, more preferably from about 0.8 millimeters to about 3 millimeters.
Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит: гомогенизированный табачный материал в количестве от приблизительно 55 масс. % процентов до приблизительно 75 масс. %; вещество для образования аэрозоля в количестве от приблизительно 15 масс. % до приблизительно 25 масс. %; и воду в количестве от приблизительно 10 масс. % до приблизительно 20 масс. %. The aerosol-forming substrate preferably contains: homogenized tobacco material in an amount of from about 55 wt. % percent to about 75 wt. %; substance for the formation of an aerosol in an amount of from about 15 wt. % to about 25 wt. %; and water in an amount of from about 10 wt. % to about 20 wt. %.
Перед измерением образцов субстрата, генерирующего аэрозоль, их приводят в равновесие в течение 48 часов при относительной влажности 50 процентов при 22 градусах Цельсия. Для определения содержания воды в гомогенизированном табачном материале используется методика Карла Фишера. Aerosol-generating substrate samples are equilibrated for 48 hours at 50 percent relative humidity at 22 degrees Celsius before being measured. The Karl Fischer method is used to determine the water content of the homogenized tobacco material.
Субстрат, генерирующий аэрозоль, может дополнительно содержать ароматизатор в количестве от приблизительно 0,1 масс. % до приблизительно 10 масс. %. Ароматизатор может представлять собой любой подходящий ароматизатор, известный в данной области техники, такой как ментол. The aerosol generating substrate may additionally contain a fragrance in an amount of from about 0.1 wt. % to about 10 wt. %. The flavor may be any suitable flavor known in the art, such as menthol.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в изделиях, генерирующих аэрозоль, содержащих капсулу, могут быть выполнены путем агломерации табачных частиц, полученных помолом или измельчением иным образом одного или обоих из пластинок табачного листа и/или стеблей табачного листа. Sheets of homogenized tobacco material for use in capsule-containing aerosol generating articles can be made by agglomerating tobacco particles obtained by grinding or otherwise grinding one or both of the tobacco leaf lamellas and/or tobacco leaf stems.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в изделиях, генерирующих аэрозоль, содержащих капсулу, могут содержать одно или более собственных связующих, то есть табачное эндогенное связующее, одно или более внешних связующих, то есть табачное экзогенное связующее, или их комбинацию, чтобы способствовать агломерации табачных частиц. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, ароматизаторы, наполнители, водные и не водные растворители и их комбинации. Sheets of homogenized tobacco material for use in capsule-containing aerosol generating products may contain one or more intrinsic binders, i.e. tobacco endogenous binder, one or more external binders, i.e. tobacco exogenous binder, or a combination thereof, to promote agglomeration of tobacco particles. . In an alternative or additional embodiment, the sheets of homogenized tobacco material may contain other additives, including, but not limited to, tobacco and non-tobacco fibers, flavors, fillers, aqueous and non-aqueous solvents, and combinations thereof.
Подходящие внешние связующие для включения в листы гомогенизированного табачного материала для использования в изделиях, генерирующих аэрозоль, содержащих капсулу, известны в данной области техники и включают, но без ограничения: камеди, такие как, например, гуаровая камедь, ксантановая камедь, аравийская камедь и камедь рожкового дерева; целлюлозные связующие, такие как, например, гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, такие как, например, крахмалы, органические кислоты, такие как альгиновая кислота, соли оснований, сопряженных с органическими кислотами, такие как альгинат натрия, агар и 30 пектинов; и их комбинации. Suitable external binders for inclusion in sheets of homogenized tobacco material for use in capsule-containing aerosol generating products are known in the art and include, but are not limited to: gums such as, for example, guar gum, xanthan gum, gum arabic, and acacia carob; cellulosic binders such as, for example, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose and ethylcellulose; polysaccharides such as, for example, starches, organic acids such as alginic acid, salts of bases conjugated with organic acids, such as sodium alginate, agar and 30 pectins; and their combinations.
В данной области техники известен ряд процессов восстановления для производства листов гомогенизированных табачных материалов. Они включают, но без ограничения: процессы изготовления бумаги типа, описанного, например, в документе US-A-3,860,012; процессы формования или «формования листа» типа, описанного, например, в документе US-A-5,724,998; процессы восстановления тестообразной массы типа, описанного, например, в документе US-A-3,894,544; и процессы экструзии типа, описанного, например, в документе GB-A-983,928. Обычно плотности листов гомогенизированного табачного материала, полученных процессами экструзии и процессами восстановления тестообразной массы, выше, чем плотности листов гомогенизированных табачных материалов, полученных процессами формования. A number of reconstitution processes are known in the art for producing sheets of homogenized tobacco materials. These include, but are not limited to: paper manufacturing processes of the type described, for example, in US-A-3,860,012; shaping or "sheet shaping" processes of the type described, for example, in US-A-5,724,998; dough recovery processes of the type described, for example, in US-A-3,894,544; and extrusion processes of the type described, for example, in document GB-A-983,928. Generally, the densities of the sheets of homogenized tobacco material produced by extrusion processes and reconstitution processes are higher than the densities of sheets of homogenized tobacco materials produced by molding processes.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в изделиях, генерирующих аэрозоль, содержащих капсулу, предпочтительно формуют процессом формования типа, обычно включающего литье суспензии, содержащей табачные частицы и одно или более связующих, на конвейерную ленту или иную опорную поверхность, сушку отлитой суспензии для формования листа гомогенизированного табачного материала и удаление листа гомогенизированного табачного материала с опорной поверхности. Sheets of homogenized tobacco material for use in aerosol generating articles containing a capsule are preferably formed by a molding process of the type typically comprising casting a slurry containing tobacco particles and one or more binders onto a conveyor belt or other support surface, drying the cast slurry to form a homogenized sheet. tobacco material; and removing the sheet of homogenized tobacco material from the support surface.
Гомогенизированный табачный листовой материал может быть изготовлен с использованием разных типов табака. Например, табачный листовой материал может быть выполнен с использованием видов табака из ряда разных сортов табака или табака из разных мест растения табака, например, из листьев или стебля. После обработки лист имеет надлежащие свойства и гомогенизированный аромат. Один лист гомогенизированного табачного материала может быть изготовлен так, чтобы иметь конкретный аромат. Для производства продукта, имеющего другой аромат, необходимо получить другой табачный листовой материал. Некоторые ароматы, которые получены смешиванием большого числа разных видов разрезанного табака в обычной сигарете, может быть трудно воспроизвести в одном гомогенизированном табачном листе. Например, для видов табака Вирджиния и табака Берли для оптимизации их индивидуальных ароматов может потребоваться обработка разными способами. Может оказаться невозможным воспроизвести конкретную смесь видов табака Вирджиния и табака Берли в одном листе гомогенизированного табачного материала. В таком случае субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать первый гомогенизированный табачный материал и второй гомогенизированный табачный материал. Путем объединения двух разных листов табачного материала в одном субстрате, генерирующем аэрозоль, могут создаваться новые смеси, которые невозможно было получить из одного листа гомогенизированного табака. Homogenized tobacco sheet material can be made using different types of tobacco. For example, the tobacco sheet material can be made using tobacco species from a number of different tobacco varieties or tobacco from different places in the tobacco plant, such as from leaves or stem. After processing, the sheet has proper properties and a homogenized aroma. One sheet of homogenized tobacco material can be made to have a particular flavor. To produce a product having a different flavor, it is necessary to obtain a different tobacco sheet material. Some flavors, which are obtained by mixing a large number of different types of cut tobacco in a conventional cigarette, may be difficult to reproduce in a single homogenized tobacco leaf. For example, Virginia tobaccos and Burley tobaccos may need to be processed in different ways to optimize their individual flavors. It may not be possible to reproduce a particular blend of Virginia tobacco and Burley tobacco in a single sheet of homogenized tobacco material. In such a case, the aerosol generating substrate may comprise a first homogenized tobacco material and a second homogenized tobacco material. By combining two different sheets of tobacco material in the same aerosol generating substrate, new mixtures can be created that could not be obtained from a single sheet of homogenized tobacco.
Вещество для образования аэрозоля предпочтительно содержит по меньшей мере один многоатомный спирт. В предпочтительном варианте осуществления вещество для образования аэрозоля содержит по меньшей мере одно из: триэтиленгликоля; 1,3-бутандиола; пропиленгликоля и глицерина.The aerosolizing agent preferably contains at least one polyhydric alcohol. In a preferred embodiment, the aerosol generating agent comprises at least one of: triethylene glycol; 1,3-butanediol; propylene glycol and glycerin.
Ниже приведен неисчерпывающий перечень неограничивающих примеров. Любые один или более признаков этих примеров могут быть объединены с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе. The following is a non-exhaustive list of non-limiting examples. Any one or more features of these examples may be combined with any one or more features of another example, embodiment, or aspect described herein.
Пример A: Нагреватель для устройства, генерирующего аэрозоль, содержащий:Example A: A heater for an aerosol generating device, comprising:
гибкий электрически изолирующий субстрат, причем указанный гибкий электрически изолирующий субстрат содержит первую часть и вторую часть,a flexible electrically insulating substrate, said flexible electrically insulating substrate comprising a first part and a second part,
управляющие электронные компоненты, причем управляющие электронные компоненты расположены на первой части гибкого электрически изолирующего субстрата, иcontrol electronic components, wherein the control electronic components are located on the first part of the flexible electrically insulating substrate, and
нагревательный элемент, причем нагревательный элемент расположен на второй части гибкого электрически изолирующего субстрата,a heating element, wherein the heating element is located on the second part of the flexible electrically insulating substrate,
причем гибкий электрически изолирующий субстрат свернут в трубку.wherein the flexible electrically insulating substrate is coiled into a tube.
Пример B: Нагреватель в соответствии с примером A, в котором первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата расположена по меньшей мере частично соосно окружающей внешний периметр второй части гибкого электрически изолирующего субстрата.Example B: The heater according to example A, in which the first part of the flexible electrically insulating substrate is located at least partially coaxially surrounding the outer perimeter of the second part of the flexible electrically insulating substrate.
Пример C: Нагреватель в соответствии с примером B, в котором первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата расположена полностью соосно окружающей внешний периметр второй части гибкого электрически изолирующего субстрата.Example C: The heater according to example B, in which the first part of the flexible electrically insulating substrate is located completely coaxially surrounding the outer perimeter of the second part of the flexible electrically insulating substrate.
Пример D: Нагреватель в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором нагревательный элемент содержит резистивные нагревательные дорожки, при этом предпочтительно нагревательный элемент состоит из резистивных нагревательных дорожек.Example D: A heater according to any of the previous examples, wherein the heating element comprises resistive heating tracks, preferably the heating element being comprised of resistive heating tracks.
Пример E: Нагреватель в соответствии с любым из примеров A-C, в котором нагревательный элемент содержит катушку индуктивности.Example E: A heater according to any of Examples A-C, wherein the heating element comprises an inductor.
Пример F: Нагреватель в соответствии с примером E, в котором гибкий электрически изолирующий субстрат содержит третью часть, и при этом нагреватель дополнительно содержит источник питания, расположенный на третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата.Example F: The heater according to Example E, wherein the flexible electrically insulating substrate comprises a third part, and wherein the heater further comprises a power source disposed on the third part of the flexible electrically insulating substrate.
Пример G: Нагреватель в соответствии с примером F, в котором третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата свернута в трубку.Example G: A heater according to example F, in which the third part of the flexible electrically insulating substrate is rolled up into a tube.
Пример H: Нагреватель в соответствии с примером G, в котором вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащая нагревательный элемент, расположена по меньшей мере частично соосно окружающей внешний периметр третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей источник питания.Example H: The heater according to example G, in which the second part of the flexible electrically insulating substrate containing the heating element is located at least partially coaxially surrounding the outer perimeter of the third part of the flexible electrically insulating substrate containing the power source.
Пример I: Нагреватель в соответствии с любым из примеров E-H, в котором гибкий электрически изолирующий субстрат содержит четвертую часть, и при этом нагреватель дополнительно содержит токоприемный элемент, расположенный на четвертой части гибкого электрически изолирующего субстрата.Example I: A heater according to any of Examples E-H, wherein the flexible electrically insulating substrate comprises a fourth portion, and wherein the heater further comprises a current-collecting member positioned on the fourth portion of the flexible electrically insulating substrate.
Пример J: Нагреватель в соответствии с примером I, в котором четвертая часть гибкого электрически изолирующего субстрата свернута в трубку.Example J: The heater according to example I, in which the fourth part of the flexible electrically insulating substrate is rolled up into a tube.
Пример K: Нагреватель в соответствии с примером J, в котором одна или обе из второй части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей нагревательный элемент, и третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей источник питания, расположена/расположены по меньшей мере частично соосно окружающими внешний периметр четвертой части гибкого электрически изолирующего субстрата, содержащей токоприемный элемент.Example K: A heater according to example J, in which one or both of the second part of the flexible electrically insulating substrate containing the heating element and the third part of the flexible electrically insulating substrate containing the power source is/are located at least partially coaxially surrounding the outer perimeter the fourth part of the flexible electrically insulating substrate containing the current collector.
Пример L: Нагреватель в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором нагреватель содержит финишный слой ламинированного материала, который расположен так, чтобы по меньшей мере частично покрывать нагреватель. Example L: A heater according to any of the previous examples, wherein the heater comprises a finish layer of laminated material that is positioned to at least partially cover the heater.
Пример M: Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:Example M: An aerosol generating device comprising:
полость, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, иa cavity configured to accommodate an aerosol-generating article containing an aerosol-generating substrate, and
нагреватель по любому из предыдущих примеров, причем нагреватель расположен по меньшей мере частично соосно окружающим внешний периметр полости.a heater according to any of the previous examples, wherein the heater is located at least partially coaxially surrounding the outer perimeter of the cavity.
Пример N: Устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером M, в котором нагреватель по меньшей мере частично образует боковую стенку полости.Example N: An aerosol generating device according to example M, wherein the heater at least partially forms the side wall of the cavity.
Пример O: Система, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с примером M или N, и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.Example O: A system comprising an aerosol generating device according to example M or N and an aerosol generating article containing an aerosol generating substrate.
Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применены к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.The features described in relation to one embodiment can be equally applied to other embodiments of the present invention.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные 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 показан лист гибкого электрически изолирующего субстрата нагревателя до сборки;in FIG. 1 shows a sheet of flexible electrically insulating heater substrate prior to assembly;
на Фиг. 2 показан лист гибкого электрически изолирующего субстрата в процессе сборки нагревателя;in FIG. 2 shows a sheet of flexible electrically insulating substrate during heater assembly;
на Фиг. 3 показан дополнительный вариант осуществления листа гибкого электрически изолирующего субстрата нагревателя до сборки;in FIG. 3 shows a further embodiment of a flexible electrically insulating heater substrate sheet prior to assembly;
на Фиг. 4 показан лист гибкого электрически изолирующего субстрата, представленный на Фиг. 3, после сборки нагревателя;in FIG. 4 shows the flexible electrically insulating substrate sheet shown in FIG. 3, after the assembly of the heater;
на Фиг. 5 показан вид в поперечном сечении готового нагревателя с множеством возможных слоев;in FIG. 5 shows a cross-sectional view of the completed heater with a plurality of possible layers;
на Фиг. 6 показан иллюстративный вид устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего нагреватель; in FIG. 6 is an illustrative view of an aerosol generating device including a heater;
на Фиг. 7 показан дополнительный вариант осуществления устройства, генерирующего аэрозоль; иin FIG. 7 shows a further embodiment of an aerosol generating device; and
на Фиг. 8 показан дополнительный вариант осуществления устройства, генерирующего аэрозоль.in FIG. 8 shows a further embodiment of an aerosol generating device.
На Фиг. 1 показан плоский лист гибкого электрически изолирующего субстрата. Лист показан до сборки нагревателя. Гибкий электрически изолирующий субстрат содержит первую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10. Управляющие электронные компоненты 12 готового нагревателя расположены на первой части гибкого электрически изолирующего субстрата 10. Управляющие электронные компоненты 12 предпочтительно напечатаны на первой части гибкого электрически изолирующего субстрата 10.On FIG. 1 shows a flat sheet of flexible electrically insulating substrate. Sheet shown before heater assembly. The flexible electrically insulating substrate comprises a first portion of the flexible electrically insulating
Лист плоского гибкого электрически изолирующего субстрата дополнительно содержит вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14. Нагревательный элемент 16 расположен на второй части гибкого электрически изолирующего субстрата 14. Нагревательный элемент 16 предпочтительно напечатан на второй части гибкого электрически изолирующего субстрата 14. Нагревательный элемент 16 выполнен в виде резистивных нагревательных дорожек 18. Как показано на Фиг. 1, нагревательный элемент 16 может содержать по меньшей мере две резистивные нагревательные дорожки 18. Две резистивные нагревательные дорожки 18 электрически изолированы друг от друга. Электрическая изоляция между двумя нагревательными дорожками выполнена путем печати этих двух резистивных нагревательных дорожек 18 таким образом, что они пространственно разнесены друг от друга на второй части гибкого электрически изолирующего субстрата 14.The flat flexible electrically insulating substrate sheet further comprises a second portion of the flexible electrically insulating
Нагревательный элемент 16 электрически соединен с управляющими электронными компонентами 12. Электрическое соединение между нагревательным элементом 16 и управляющими электронными компонентами 12 реализовано посредством электрических контактов 20. Электрические контакты 20 проходят поверх полосы гибкого электрически изолирующего субстрата 22. Полоса гибкого электрически изолирующего субстрата 22 расположена между первой частью гибкого электрически изолирующего субстрата 10 и второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата 14. Полоса гибкого электрически изолирующего субстрата 22 обеспечивает соединение между частями 10, 14 и связывает первую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 и вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14.The
На Фиг. 1 дополнительно показана опция измерения температуры. Для измерения температуры нагревателя может быть предусмотрена термопара 24. Термопара 24 может содержать одну из резистивных нагревательных дорожек 18 и один из электрических контактов 20. On FIG. 1 additionally shows the temperature measurement option. A
Образование нагревателя из гибкого электрически изолирующего субстрата показано на Фиг. 1 пунктирной линией. Пунктирная линия показывает, как первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 может быть свернута в трубку. После сворачивания первой части гибкого электрически изолирующего субстрата 10 в трубку первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 свернута в трубку.The formation of a heater from a flexible electrically insulating substrate is shown in FIG. 1 dotted line. The dotted line shows how the first part of the flexible electrically insulating
На Фиг. 2 показана сборка нагревателя из плоского листа гибкого электрически изолирующего субстрата, показанного на Фиг. 1. На Фиг. 1A показано, что вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14 свернута в трубку. Противоположные стороны второй части гибкого электрически изолирующего субстрата 14 могут быть согнуты таким образом, чтобы они лежали одна поверх другой, возможно с разделительным слоем (не показан), и прикреплены друг к другу известным способом, после чего «стопку» или ламинированный материал из частей сворачивают в трубку с образованием трубчатой структуры нагревателя. Тот же принцип свернутой и скрепленной конфигурации можно применять для всех частей гибкого электрически изолирующего субстрата. На Фиг. 2B показан вариант осуществления, в котором первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 свернута в трубку аналогично второй части гибкого электрически изолирующего субстрата 14. В этом варианте осуществления первая и вторая части 10, 14 расположены на расстоянии друг от друга вдоль продольной центральной оси 26 нагревателя. На Фиг. 2C показана альтернативная компоновка, в которой полоса гибкого электрически изолирующего субстрата 22 перевернута, и первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 свернута таким образом, чтобы окружать вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14. В этом варианте осуществления сначала сворачивают в трубку вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14, а затем сворачивают первую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 вокруг второй части гибкого электрически изолирующего субстрата 14. В результате вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14 выполнена в виде внутренней части, а первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 выполнена в виде внешней части. В качестве предпочтительного варианта осуществления, обе из первой части гибкого электрически изолирующего субстрата 10 и второй части гибкого электрически изолирующего субстрата 14 сворачивают вместе с образованием трубки. В этом варианте осуществления первую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 и вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14 сначала складывают так, чтобы они лежали одна поверх другой. После складывания поверх друг друга, первую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10 и вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14 ламинируют вместе. На Фиг. 2D нагреватель, представленный на Фиг. 2C, показан с противоположного направления, так что ясно видна полоса гибкого электрически изолирующего субстрата 22.On FIG. 2 shows a heater assembly from the flat sheet of flexible electrically insulating substrate shown in FIG. 1. In FIG. 1A shows that the second part of the flexible electrically insulating
На Фиг. 3 показан дополнительный вариант осуществления, в котором плоский лист гибкого электрически изолирующего субстрата дополнительно содержит третью часть гибкого электрически изолирующего субстрата 28. Источник 30 питания в форме батареи расположен на третьей части гибкого электрически изолирующего субстрата 28. Батарея выполнена в виде гибкой батареи, которую можно свернуть в трубку вместе с третьей частью гибкого электрически изолирующего субстрата 28. Как показано на Фиг. 3, источник 30 питания электрически соединен с управляющими электронными компонентами 12 первой части гибкого электрически изолирующего субстрата 10. Соединение между источником 30 питания и управляющими электронными компонентами 12 реализовано посредством контактов 32 батареи. Контакты 32 батареи прикреплены к контактной области 34 первой части гибкого электрически изолирующего субстрата 10.On FIG. 3 shows a further embodiment in which the flat sheet of flexible electrically insulating substrate further comprises a third portion of the flexible electrically insulating
На Фиг. 4 показан нагреватель после сборки нагревателя с использованием гибкого электрически изолирующего субстрата, показанного на Фиг. 3. В отличие от варианта осуществления, показанного на Фиг. 1 и 2, нагреватель, показанный на Фиг. 4, дополнительно содержит третью часть гибкого электрически изолирующего субстрата 28, содержащую источник 30 питания. Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата 28 расположена в конфигурации «сэндвич» между первой частью гибкого электрически изолирующего субстрата 10 и второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата 14. Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата 28 расположена в конфигурации «сэндвич» между первой и второй частями 10, 14 гибкого электрически изолирующего субстрата.On FIG. 4 shows the heater after the heater has been assembled using the flexible electrically insulating substrate shown in FIG. 3. Unlike the embodiment shown in FIG. 1 and 2, the heater shown in FIG. 4 further comprises a third portion of flexible electrically insulating
На Фиг. 5 показан вид в поперечном разрезе готового нагревателя. В дополнение к частям 10, 14, 28 гибкого электрически изолирующего субстрата нагреватель, показанный на Фиг. 5, содержит множество дополнительных слоев. Все эти слои являются необязательными. Далее описаны отдельные слои и их функция.On FIG. 5 shows a cross-sectional view of the finished heater. In addition to the flexible electrically insulating
В вариантах осуществления, показанных на Фиг. 1-4, нагревательный элемент 16 предпочтительно выполнен в виде резистивного нагревателя. Следовательно, вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14, содержащая нагревательный элемент 16, выполнена в виде внутреннего слоя. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 5, нагревательный элемент 16 выполнен в виде индукционного нагревательного элемента 16. Следовательно, вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14, содержащая нагревательный элемент 16, расположена на расстоянии от самого внутреннего слоя нагревателя в направлении радиально наружу.In the embodiments shown in FIG. 1-4, the
Нагревательный элемент 16 в варианте осуществления, представленном на Фиг. 5, содержит катушку 42 индуктивности. Катушка 42 индуктивности выполнена с возможностью приема переменного тока от источника 30 питания и выполнена с возможностью создавать переменное магнитное поле. Нагреватель содержит дополнительный слой, содержащий токоприемный (сусцепторный) элемент 48. Токоприемный элемент 48 выполнен в виде внутреннего слоя нагревателя. Токоприемный элемент 48 может быть расположен на четвертой части гибкого электрически изолирующего субстрата, как описано в настоящем документе. Переменное магнитное поле, создаваемое катушкой 42 индуктивности, может нагревать токоприемный элемент. Между внутренним слоем, содержащим токоприемный элемент 48, и второй частью гибкого электрически изолирующего субстрата 14, содержащей нагревательный элемент 16, расположен разделительный слой 46. Разделительный слой 46 электрически изолирует катушку 42 индуктивности от токоприемного элемента 48. Необязательно может быть предусмотрен объединяющий слой 44 стенки полости 54. Объединяющий слой 44 стенки полости 54 может быть расположен таким образом, чтобы образовывать полость 54 устройства 50, генерирующего аэрозоль. Объединяющий слой 44 стенки полости 54 может быть частью устройства 50, генерирующего аэрозоль, а не частью нагревателя. Объединяющий слой 44 стенки полости 54 может быть расположен непосредственно смежно с внутренним слоем нагревателя, содержащим токоприемный элемент. Может быть предусмотрен индукционный экранирующий слой 40, окружающий вторую часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14, содержащую нагревательный элемент 16. Индукционный экранирующий слой 40 может выполнять функцию концентратора потока. Как следствие, переменное магнитное поле, создаваемое катушкой 42 индуктивности, может концентрироваться внутри нагревателя, в частности, в области токоприемного элемента. Третья часть гибкого электрически изолирующего субстрата 28, содержащая источник 30 питания, в варианте осуществления, представленном на Фиг. 5, расположена окружающей индукционный экранирующий слой 40. Изолирующий и обеспечивающий механическую защиту слой 38 расположен окружающим этот слой. Первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10, содержащая управляющие электронные компоненты 12, расположена таким образом, чтобы окружать изолирующий и обеспечивающий механическую защиту слой 38. Предусмотрен финишный внешний слой 36. Финишный слой 36 выполнен с возможностью защищать внешнюю периферию нагревателя. Финишный слой 36 может содержать ламинированный материал. Если в нагревателе применяется индукционный нагрев, как показано в варианте осуществления на Фиг. 5, обязательными являются только вторая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 14, содержащая нагревательный элемент 16, содержащий катушку 42 индуктивности, внутренний слой, содержащий токоприемный элемент 48, и первая часть гибкого электрически изолирующего субстрата 10, содержащая управляющие электронные компоненты 12. Все дополнительные слои являются необязательными. Однако дополнительные слои полезны для оптимизации работы нагревателя. В нагревателе может быть предусмотрен любой из необязательных слоев, описанных в связи с Фиг. 5. Слои, описанные в связи с Фиг. 5, могут быть изготовлены аналогично нагревателю, представленному на Фиг. 1-4. Другими словами, любой из этих слоев может быть расположен на плоском листе гибкого электрически изолирующего субстрата и затем свернут с образованием нагревателя. В альтернативном варианте осуществления любой из этих слоев может быть выполнен отдельно и размещен в трубчатом нагревателе.
На Фиг. 6 показано устройство 50, генерирующее аэрозоль. Изделие 52, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, может быть вставлено в полость 54 устройства 50, генерирующего аэрозоль. Нагреватель, описанный в настоящем документе, расположен вокруг полости 54 устройства 50, генерирующего аэрозоль. В основании полости 54 расположен стопор 56. Стопор 56 выполнен с возможностью предотвращать избыточную вставку изделия 52, генерирующего аэрозоль, в полость 54.On FIG. 6 shows an
На Фиг. 7 показана альтернативная конфигурация устройства 50, генерирующего аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 7, устройство 50, генерирующее аэрозоль, содержит основную часть 58. В основной части 58 могут быть расположены контроллер 60 и основной источник питания 62 в форме батареи. Контроллер 60 выполнен с возможностью управлять подачей электрической энергии от основного источника 62 питания на нагреватель. В отличие от варианта осуществления, представленного на Фиг. 6, энергия, соответственно, подается основным источником 62 питания основной части 58. Как описано в данном документе, сам нагреватель может содержать источник 30 питания. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 6, устройство 50, генерирующее аэрозоль, соответственно не содержит основной источник 62 питания. Нагреватель варианта осуществления, представленного на Фиг. 7, может содержать источник 30 питания, таким образом, что дополнительный источник 62 питания основной части 58 выступает в качестве вспомогательного источника питания. Однако предпочтительно, когда единственным источником питания является основной источник 62 питания устройства 50, генерирующего аэрозоль.On FIG. 7 shows an alternative configuration of
На Фиг. 8 показан вариант осуществления, в котором основной источник питания представляет собой цилиндрическую батарею 62. Этот вариант осуществления может использоваться, в частности, с конфигурацией гибкого электрически изолирующего субстрата, показанной на Фиг. 2B. Первая часть электрически изолирующего субстрата 10, содержащая управляющие электронные компоненты 12, окружает основной источник 62 питания. Предпочтительно батарея 62 является единственным источником питания устройства. Вторая часть электрически изолирующего субстрата 14, содержащая нагревательный элемент 16, окружает полость 54. На дистальном конце устройства предусмотрена концевая стенка 64. Концевая стенка 64 может содержать электрические соединения (не показаны) для электрического соединения управляющих электронных компонентов 12 с батареей 62. Внешняя поверхность концевой стенки 64 может также содержать зарядные контакты (не показаны) для перезарядки батареи 62 от внешнего источника питания, такого как сетевое питание. Между изделием 52, генерирующим аэрозоль, вставленным в полость 54, и батареей 62 предусмотрена уплотнительная стенка 66. Уплотнительная стенка 66 будет препятствовать достижению и загрязнению батареи 62 субстратом, образующим аэрозоль, из изделия 52, генерирующего аэрозоль. Кроме того, в случае протечки батареи уплотнительная стенка 66 предотвратит загрязнение приемной полости 54 нежелательными химическими соединениями. Уплотнительная стенка 66 может дополнительно действовать как теплоизоляция.On FIG. 8 shows an embodiment in which the main power source is a
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20150990.8 | 2020-01-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2787008C1 true RU2787008C1 (en) | 2022-12-28 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011050964A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Philip Morris Products S.A. | An electrically heated smoking system with improved heater |
| RU2655239C2 (en) * | 2011-10-25 | 2018-05-24 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating device with heater |
| RU2676994C2 (en) * | 2014-04-30 | 2019-01-14 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating device with battery indication |
| WO2019092889A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | 日本たばこ産業株式会社 | Circuit board for non-combustion type flavor inhaler and non-combustion type flavor inhaler |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011050964A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Philip Morris Products S.A. | An electrically heated smoking system with improved heater |
| RU2655239C2 (en) * | 2011-10-25 | 2018-05-24 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating device with heater |
| RU2676994C2 (en) * | 2014-04-30 | 2019-01-14 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating device with battery indication |
| WO2019092889A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | 日本たばこ産業株式会社 | Circuit board for non-combustion type flavor inhaler and non-combustion type flavor inhaler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7421656B2 (en) | Flexible heaters and electronics | |
| EP3664643B1 (en) | Aerosol-generating device with flat inductor coil | |
| JP7305672B2 (en) | Aerosol-generating article with heatable element | |
| US20220386698A1 (en) | Inductive heating arrangement with segmented inductive heating element | |
| US20220386697A1 (en) | Inductive heating arrangement with gas permeable segmented inductive heating element | |
| JP2022550799A (en) | Susceptor heating element formed from shape memory material for aerosol generator | |
| US20220167675A1 (en) | Aerosol provision device | |
| US12096790B2 (en) | Inductive heating arrangement having an annular channel | |
| US20220183374A1 (en) | Aerosol provision device | |
| US20220183375A1 (en) | Aerosol provision device | |
| RU2787008C1 (en) | Flexible heater and electronic components | |
| US20220183373A1 (en) | Aerosol provision device | |
| JP2024517386A (en) | Inductively Coupled Heater | |
| WO2023065329A1 (en) | Aerosol-generating device with heat dissipation | |
| RU2818904C2 (en) | Induction heating system with segmented induction heating element | |
| RU2805594C2 (en) | Induction heating layout with gas-permeable segmented induction heating element | |
| WO2023274866A1 (en) | Heating assembly for aerosol generating device | |
| WO2023117901A1 (en) | Aerosol provision device | |
| EA041380B1 (en) | AEROSOL GENERATING ARTICLE, METHOD OF MANUFACTURING AEROSOL GENERATING ARTICLE AND AEROSOL GENERATING SYSTEM | |
| EA041975B1 (en) | AEROSOL GENERATING ARTICLE, METHOD OF MANUFACTURING AEROSOL GENERATING ARTICLE AND AEROSOL GENERATING SYSTEM |