RU2792959C2 - Electric aerosol generating system and method for control of power supply to heating element in electric aerosol generating system - Google Patents

Electric aerosol generating system and method for control of power supply to heating element in electric aerosol generating system Download PDF

Info

Publication number
RU2792959C2
RU2792959C2 RU2020142780A RU2020142780A RU2792959C2 RU 2792959 C2 RU2792959 C2 RU 2792959C2 RU 2020142780 A RU2020142780 A RU 2020142780A RU 2020142780 A RU2020142780 A RU 2020142780A RU 2792959 C2 RU2792959 C2 RU 2792959C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating element
heating
electrical
aerosol
aerosol generating
Prior art date
Application number
RU2020142780A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020142780A (en
Inventor
Стефан БИЛА
Гийом КОЛОТТ
Дэрил НГ ВАЙ ЛЕОНГ
Хо Кит ЧАНГ
Original Assignee
Филип Моррис Продактс С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филип Моррис Продактс С.А. filed Critical Филип Моррис Продактс С.А.
Publication of RU2020142780A publication Critical patent/RU2020142780A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2792959C2 publication Critical patent/RU2792959C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: tobacco industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to an electric aerosol generating system, a method for control of power supply to a heating element in an electric aerosol generating system, and a microprocessor. The electric aerosol generating system contains a heating element for heating aerosol forming substrate near the heating element; a power supply source for power supply to the heating element, and an electrical circuit connected to the heating element and the power supply source. The electrical circuit contains memory, and it is made with the possibility of: adjustment of power supply to the heating element during a set of discrete heating cycles in response to user inputs; determination of the maximum electrical resistance of the heating element during each heating cycle; calculation of a sliding average value of the maximum electrical resistance of the heating element for n previous heating cycles, where n is an integer more than 1; comparison of electrical resistance of the heating element with the calculated sliding average value; determination of an unfavorable condition, if electrical resistance is greater than the sliding average value for more than a threshold value stored in memory; and control of power supply to the heating element based on that, whether there is an unfavorable condition on the heating element, or provision of indication based on that, whether there is an unfavorable condition on the heating element.
EFFECT: possibility of prevention of creation of aerosol, which does not have required properties.
10 cl, 10 dwg

Description

Настоящее описание относится к генерирующим аэрозоль системам, которые работают с использованием нагрева. В частности, настоящее изобретение относится к обнаружению аномальных или нежелательных состояний нагревателя в электрически нагреваемой генерирующей аэрозоль системе.The present description relates to generating aerosol systems that operate using heat. In particular, the present invention relates to the detection of abnormal or unwanted heater conditions in an electrically heated aerosol generating system.

В некоторых генерирующих аэрозоль устройствах жидкий генерирующий аэрозоль субстрат доставляется из части для хранения жидкости к электрическому нагревательному элементу. При нагреве до целевой температуры генерирующий аэрозоль субстрат испаряется с образованием аэрозоля. Жидкий субстрат обычно доставляется к нагревательному элементу посредством фитиля. В случае убыли количества генерирующего аэрозоль субстрата в фитиле нагревательный элемент может перегреваться, что негативно влияет на качество аэрозоля. In some aerosol generating devices, a liquid aerosol generating substrate is delivered from a liquid storage portion to an electrical heating element. When heated to a target temperature, the aerosol-generating substrate vaporizes to form an aerosol. The liquid substrate is usually delivered to the heating element via a wick. If the amount of aerosol-generating substrate in the wick decreases, the heating element may overheat, which negatively affects the quality of the aerosol.

В WO2012/085203 раскрыта генерирующая аэрозоль система, которая отслеживает повышение температуры на нагревательном элементе, причем быстрое повышение температуры нагревателя указывает на высыхание фитиля.WO2012/085203 discloses an aerosol generating system that monitors a rise in temperature across a heating element, with a rapid rise in heater temperature indicating that the wick has dried out.

В WO2016/1050922 и WO2018/019533 раскрыты более сложные способы обнаружения израсходования генерирующего аэрозоль субстрата на нагревательном элементе. В WO2016/1050922 описана система, которая основана на отношении или процентом отношении изменения электрического сопротивления к заданному начальному электрическому сопротивлению. В WO2018/019533 раскрыта система, которая не учитывает начальное нагревательное сопротивление. Вместо этого она измеряет абсолютное увеличение электрического сопротивления во время нагрева и выполнена с возможностью отключения, если указанное увеличение электрического сопротивления превышает заданный порог. WO2016/1050922 and WO2018/019533 disclose more sophisticated methods for detecting the consumption of an aerosol generating substrate on a heating element. WO2016/1050922 describes a system that is based on a ratio or percentage of change in electrical resistance to a given initial electrical resistance. WO2018/019533 discloses a system that does not take into account the initial heating resistance. Instead, it measures the absolute increase in electrical resistance during heating and is configured to shut down if said increase in electrical resistance exceeds a predetermined threshold.

Однако все эти технологии обнаружения израсходования генерирующего аэрозоль субстрата по-прежнему требуют существенного повышения температуры нагревателя с целью обнаружения изменения результирующего электрического сопротивления. Кроме того, некоторые из этих способов требуют определения начального сопротивления нагревателя.However, all of these technologies for detecting the consumption of an aerosol generating substrate still require a significant increase in the temperature of the heater in order to detect a change in the resulting electrical resistance. In addition, some of these methods require the initial resistance of the heater to be determined.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложена электрическая генерирующая аэрозоль система, содержащая нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата вблизи нагревательного элемента; источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; и электрическую схему, соединенную с нагревательным элементом и источником питания, причем указанная электрическая схема содержит память и выполнена с возможностью: регулирования подачи мощности на нагревательный элемент в течение периода цикла нагрева в ответ на пользовательский ввод; определения первой производной электрического сопротивления нагревательного элемента по времени; определения наличия неблагоприятного условия, если указанная первая производная электрического сопротивления превышает пороговое значение, хранящееся в памяти, в течение периода цикла нагрева в заданный момент времени или после него в период цикла нагрева; и управления подачей мощности на нагревательный элемент на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе, или обеспечения индикации на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе.According to a first aspect of the present invention, an electrical aerosol generating system is provided, comprising: a heating element for heating an aerosol-generating substrate in the vicinity of the heating element; a power source for supplying power to the heating element; and an electrical circuit connected to the heating element and a power source, said electrical circuit comprising a memory and configured to: control the power supply to the heating element during a heating cycle period in response to user input; determining the first derivative of the electrical resistance of the heating element with respect to time; determining if an unfavorable condition exists if said first derivative of the electrical resistance exceeds a threshold value stored in the memory during a heating cycle period at or after the heating cycle period; and controlling power supply to the heating element based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element or providing an indication based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element.

Электрическая схема определяет неблагоприятное условие, такое как израсходование образующего аэрозоль субстрата или неисправность системы, путем отслеживания первой производной электрического сопротивления нагревательного элемента. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью определения израсходования жидкого образующего аэрозоль субстрата на нагревательном элементе. Термин «израсходование» в контексте данного документа означает либо недостаточное количество образующего аэрозоль субстрата, обеспеченного на нагревательном элементе, либо полное израсходование образующего аэрозоль субстрата, например опустение картриджа. В любом случае это может привести к «сухому» нагревательному элементу, в отличие от «влажного» нагревательного элемента, который насыщен жидким образующим аэрозоль субстратом. Например, если картридж пуст или по существу пуст, то возможна недостаточная подача жидкого образующего аэрозоль субстрата на нагревательный элемент. Это может означать, что создаваемый аэрозоль не будет обладать требуемыми свойствами, например, по размеру аэрозольных частиц или химическому составу. Это может привести к неудовлетворительным ощущениям у пользователя. The circuitry determines an unfavorable condition, such as exhaustion of the aerosol-forming substrate or system failure, by monitoring the first derivative of the electrical resistance of the heating element. The circuitry may be configured to determine the consumption of the liquid aerosol-forming substrate on the heating element. The term "used up" in the context of this document means either an insufficient amount of the aerosol-forming substrate provided on the heating element, or a complete consumption of the aerosol-forming substrate, such as emptying the cartridge. In either case, this can result in a "dry" heating element, as opposed to a "wet" heating element, which is saturated with a liquid aerosol-forming substrate. For example, if the cartridge is empty or substantially empty, there may be insufficient supply of liquid aerosol-forming substrate to the heating element. This may mean that the generated aerosol will not have the desired properties, such as aerosol particle size or chemical composition. This may result in an unsatisfactory user experience.

При обнаружении неблагоприятного условия электрическая схема может прекращать подачу питания. Это обеспечивает преимущество, поскольку пользователь больше не сможет пользоваться генерирующей аэрозоль системой после обнаружения высыхания на нагревательном элементе. Это обеспечивает возможность предотвращения создания аэрозоля, который не обладает требуемыми свойствами. И, следовательно, это обеспечивает возможность предотвращения неудовлетворительных ощущений у пользователя. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью деактивации нагревательного элемента путем расплавления плавкого электрического предохранителя между нагревательным элементом и электрическим источником питания. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью деактивации нагревательного элемента путем размыкания переключателя между нагревательным элементом и электрическим источником питания. Альтернативные способы деактивации нагревательного элемента должны быть очевидны специалистам в данной области техники. При определенных условиях электрическая схема может быть выполнена с возможностью уменьшения, но не полного прекращения, подачи мощности на нагревательный элемент при обнаружении неблагоприятного условия.When an unfavorable condition is detected, the electrical circuit may stop supplying power. This provides the advantage that the user will no longer be able to use the aerosol generating system after dryness is detected on the heating element. This makes it possible to prevent the creation of an aerosol that does not have the desired properties. And, therefore, it makes it possible to prevent an unsatisfactory feeling for the user. The electrical circuitry may be configured to deactivate the heating element by melting an electrical fuse between the heating element and the electrical power source. The electrical circuitry may be configured to deactivate the heating element by opening a switch between the heating element and the electrical power source. Alternative methods for deactivating the heating element will be apparent to those skilled in the art. Under certain conditions, the electrical circuit may be configured to reduce, but not completely stop, the power supply to the heating element when an unfavorable condition is detected.

В качестве альтернативы или дополнительно, электрическая схема может обеспечивать индикацию для пользователя, чтобы сигнализировать пользователю о неблагоприятном условии. Указанная индикация может представлять собой одно или более из следующего: звуковую индикацию, визуальную индикацию, механическую индикацию, такую как вибрация, обонятельную индикацию или любые другие известные средства индикации, известные специалистам в данной области техники. В этом случае пользователь имеет возможность подготовки к замене или повторной заправке картриджа.Alternatively or additionally, the electrical circuitry may provide an indication to the user to alert the user to an unfavorable condition. Said indication may be one or more of the following: audible indication, visual indication, mechanical indication such as vibration, olfactory indication, or any other known means of indication known to those skilled in the art. In this case, the user has the opportunity to prepare for the replacement or refilling of the cartridge.

В целом, чем меньше образующего аэрозоль субстрата доставляется к нагревателю для испарения, тем выше будет температура нагревательного элемента при заданной подаваемой мощности. Это обусловлено тем, что энергия, предназначенная для нагрева и испарения образующего аэрозоль субстрата, вместо этого может затрачиваться на нагрев нагревательного элемента. Соответственно, электрическое сопротивление на нагревательном элементе может повышаться при израсходовании образующего аэрозоль субстрата.In general, the less aerosol-forming substrate delivered to the evaporative heater, the higher the temperature of the heating element will be for a given power input. This is because the energy intended to heat and vaporize the aerosol-forming substrate may instead be expended in heating the heating element. Accordingly, the electrical resistance across the heating element may increase as the aerosol-forming substrate is used up.

Следовательно, электрическая схема может определять неблагоприятное условие путем отслеживания первой производной электрического сопротивления нагревательного элемента для заданного источника питания. Например, неблагоприятное условие может быть определено при обнаружении резкого выброса электрического сопротивления. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности быстрого обнаружения неблагоприятного условия. Это обусловлено тем, что неблагоприятное условие может быть легко определено даже перед тем, как температура нагревателя достигнет заданного порога, как раскрыто в системах, известных из уровня техники. Это обеспечивает возможность защиты от перегрева на нагревательном элементе. Therefore, the electrical circuit can determine the adverse condition by monitoring the first derivative of the electrical resistance of the heating element for a given power source. For example, an unfavorable condition may be determined by detecting a spike in electrical resistance. This provides the advantage of being able to quickly detect an unfavorable condition. This is because an unfavorable condition can be easily determined even before the heater temperature reaches a predetermined threshold, as disclosed in prior art systems. This provides overheat protection capability on the heating element.

При необходимости, указанный заданный период времени представляет собой фиксированный период времени после начала периода цикла нагрева, и этот фиксированный период времени хранится в памяти. Указанный заданный период времени может представлять собой типовую продолжительность нагрева нагревательного элемента от окружающей температуры до рабочей температуры. В свою очередь, рабочая температура может представлять собой температуру, при которой происходит испарение образующего аэрозоль субстрата. Иначе говоря, определение неблагоприятного условия может иметь место лишь после того, как образующий аэрозоль субстрат начинает испаряться на нагревательном элементе. Следовательно, указанное определение может не учитывать повышение температуры во время нагрева нагревательного элемента. Например, в течение такого периода нагрева можно ожидать быстрого и, возможно, неустойчивого повышения температуры, однако такое повышение температуры не обязательно может быть связано с нехваткой образующего аэрозоль субстрата. Таким образом, указанное определение может быть сделано более точным, если выполнять его после достижения нагревательным элементом рабочей температуры. Optionally, said predetermined period of time is a fixed period of time after the start of the heating cycle period, and this fixed period of time is stored in the memory. Said predetermined time period may be a typical heating element heating time from ambient temperature to operating temperature. In turn, the operating temperature may be the temperature at which vaporization of the aerosol-forming substrate occurs. In other words, the definition of an unfavorable condition can only take place after the aerosol-forming substrate begins to evaporate on the heating element. Therefore, this definition may not take into account the rise in temperature during heating of the heating element. For example, during such a heating period, a rapid and possibly erratic increase in temperature can be expected, however, such an increase in temperature may not necessarily be due to a lack of an aerosol-forming substrate. Thus, said determination can be made more accurate if carried out after the heating element has reached operating temperature.

Время, необходимое для достижения нагревательным элементом его рабочей температуры, может варьироваться. Например, при более высокой температуре окружающей среды или последующих затяжках в ходе сеанса с нагретым нагревательным элементом может потребоваться более короткое заданное время для достижения целевой температуры. Поэтому при необходимости электрическая схема выполнена с возможностью вычисления второй производной электрического сопротивления нагревательного элемента по времени, и указанное заданное время представляет собой время до момента, когда указанная вторая производная станет больше или равна пороговому значению второй производной. Вторая производная обеспечивает преимущество, состоящее в возможности активного определения указанного заданного периода времени в течение каждого из циклов нагрева. Это обеспечивает возможность более надежного определения неблагоприятного условия. The time required for the heating element to reach its operating temperature may vary. For example, at higher ambient temperatures or subsequent puffs during a session with a heated heating element, it may take a shorter set time to reach the target temperature. Therefore, if necessary, the electrical circuit is configured to calculate the second derivative of the electrical resistance of the heating element with respect to time, and said predetermined time is the time until said second derivative becomes greater than or equal to the threshold value of the second derivative. The second derivative provides the advantage of being able to actively determine said predetermined time period during each of the heating cycles. This enables a more reliable determination of the unfavorable condition.

При необходимости, пороговое значение второй производной равно нулю. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности определения указанной электрической схемой момента, когда нагревательный элемент достигает своей рабочей температуры. Это обусловлено тем, что нулевая вторая производная указывает на отсутствие дальнейших изменений температуры на нагревательном элементе. С этого момента любое дальнейшее резкое изменение температуры нагревателя может быть связано лишь с неблагоприятным условием. If necessary, the threshold value of the second derivative is zero. This provides the advantage of being able to tell said circuitry when the heating element reaches its operating temperature. This is because a zero second derivative indicates no further temperature changes across the heating element. From this point on, any further abrupt change in the temperature of the heater can only be associated with an unfavorable condition.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложена электрическая генерирующая аэрозоль система, содержащая:According to a second aspect of the present invention, an electrical aerosol generating system is provided, comprising:

нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата вблизи нагревательного элемента; a heating element for heating the aerosol-forming substrate in the vicinity of the heating element;

источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; и a power source for supplying power to the heating element; And

электрическую схему, соединенную с электрическим нагревателем и источником питания и выполненную с возможностью:an electrical circuit connected to an electric heater and a power source and configured to:

регулирования подачи мощности на нагревательный элемент в течение периода цикла нагрева в ответ на пользовательский ввод;adjusting the power supply to the heating element during the heating cycle period in response to user input;

определения второй производной электрического сопротивления по времени;determining the second derivative of electrical resistance with respect to time;

определения неблагоприятного условия в случае, если вторая производная больше или равна пороговому значению второй производной; иdetermining an unfavorable condition if the second derivative is greater than or equal to a threshold value of the second derivative; And

управления подачей мощности на нагревательный элемент на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе, или обеспечения индикации на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе.controlling power supply to the heating element based on whether an unfavorable condition exists on the heating element, or providing an indication based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element.

Пороговое значение второй производной может быть равно нулю. Пороговое значение второй производной может быть равно положительному значению.The threshold value of the second derivative may be zero. The threshold value of the second derivative may be equal to a positive value.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложена электрическая генерирующая аэрозоль система, содержащая: нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата вблизи нагревательного элемента; источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; и электрическую схему, соединенную с нагревательным элементом и источником питания, содержащую память и выполненную с возможностью: регулирования подачи мощности на нагревательный элемент в течение множества дискретных циклов нагрева в ответ на пользовательские вводы; определения максимального электрического сопротивления нагревательного элемента в течение каждого цикла нагрева; вычисления скользящего среднего значения максимального электрического сопротивления нагревательного элемента за n предыдущих циклов нагрева, где n - целое число, большее 1; сравнения электрического сопротивления нагревательного элемента с вычисленным скользящим средним значением; определения неблагоприятного условия, если электрическое сопротивление больше скользящего среднего значения более чем на величину порогового значения, хранящегося в памяти; и управления подачей мощности на нагревательный элемент на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе, или обеспечения индикации на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе. According to a third aspect of the present invention, an electrical aerosol generating system is provided, comprising: a heating element for heating an aerosol-generating substrate in the vicinity of the heating element; a power source for supplying power to the heating element; and an electrical circuit connected to the heating element and the power source, containing a memory and configured to: regulate the power supply to the heating element during a plurality of discrete heating cycles in response to user inputs; determining the maximum electrical resistance of the heating element during each heating cycle; calculating a moving average of the maximum electrical resistance of the heating element over n previous heating cycles, where n is an integer greater than 1; comparing the electrical resistance of the heating element with the calculated moving average; determining an unfavorable condition if the electrical resistance is greater than the moving average by more than a threshold value stored in the memory; and controlling power supply to the heating element based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element or providing an indication based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element.

При заданной мощности, подаваемой на нагревательный элемент, максимальная температура на нагревательном элементе ограничена количеством доступного образующего аэрозоль субстрата. Это обусловлено скрытой теплотой испарения образующего аэрозоль субстрата. Следовательно, максимальное электрическое сопротивление на нагревательном элементе может быть связано с количеством образующего аэрозоль субстрата, доступного на нагревательном элементе. Например, нехватка образующего аэрозоль субстрата может приводить к значительному повышению максимального электрического сопротивления, определяемого в течение множества последовательных циклов нагрева. Следовательно, опустение картриджей может быть обнаружено, если повышение максимального электрического сопротивления от одной затяжки к следующей превышает пороговое значение. For a given power supplied to the heating element, the maximum temperature on the heating element is limited by the amount of aerosol-forming substrate available. This is due to the latent heat of vaporization of the aerosol-forming substrate. Therefore, the maximum electrical resistance on the heating element may be related to the amount of aerosol-forming substrate available on the heating element. For example, a lack of an aerosol-forming substrate can result in a significant increase in the maximum electrical resistance measured over multiple successive heating cycles. Therefore, empty cartridges can be detected if the increase in maximum electrical resistance from one puff to the next exceeds a threshold value.

Однако запас образующего аэрозоль субстрата на нагревательном элементе может постепенно уменьшаться на протяжении срока службы картриджа. После начала расходования образующего аэрозоль субстрата максимальное сопротивление нагревательного элемента также может постепенно повышаться в течение последовательных затяжек. Следовательно, во время наличия неблагоприятного условия может отсутствовать существенное различие в максимальном определяемом сопротивлении между двумя последовательными затяжками. Это означает невозможность быстрого обнаружения опустения картриджа. However, the supply of aerosol-forming substrate on the heating element may gradually decrease over the life of the cartridge. Once the aerosol-forming substrate has begun to be consumed, the maximum resistance of the heating element may also gradually increase over successive puffs. Therefore, during the presence of an unfavorable condition, there may not be a significant difference in the maximum detectable resistance between two successive puffs. This means that an empty cartridge cannot be quickly detected.

Таким образом, предпочтительно, максимальное сопротивление, определяемое во время затяжки, может сравниваться со скользящим средним максимального сопротивления, определенного в течение по меньшей мере двух предыдущих затяжек. Это гарантирует, что любое постепенное повышение максимального сопротивления в течение множества предыдущих затяжек не будет препятствовать обнаружению неблагоприятного условия. Thus, preferably, the maximum resistance determined during a puff can be compared with a moving average of the maximum resistance determined during at least two previous puffs. This ensures that any incremental increase in maximum resistance over many previous puffs will not prevent detection of an unfavorable condition.

При необходимости, n составляет от 2 до 5. Optionally, n is between 2 and 5.

При необходимости, электрическая схема выполнена с возможностью управления подачей мощности или обеспечения индикации неблагоприятного условия, если это неблагоприятное условие определено в течение двух последовательных циклов нагрева. Это обеспечивает возможность уменьшения числа ошибочных срабатываний, возникающих вследствие флуктуаций определяемого максимального сопротивления под действием других факторов. Optionally, the circuitry is configured to control the power supply or provide an indication of an unfavorable condition if that unfavorable condition is detected during two successive heating cycles. This makes it possible to reduce the number of false positives resulting from fluctuations in the determined maximum resistance due to other factors.

При необходимости, электрическая схема выполнена с возможностью определения неблагоприятного условия лишь по истечении заданного начального периода времени с момента начала цикла нагрева, причем указанный заданный начальный период времени хранится в памяти.If necessary, the electrical circuit is configured to determine the unfavorable condition only after a predetermined initial period of time has elapsed from the start of the heating cycle, and the specified predetermined initial period of time is stored in the memory.

При необходимости, электрическая схема выполнена с возможностью определения того, имеет ли место неблагоприятное условие во время каждого цикла нагрева.Optionally, the circuitry is configured to determine if an unfavorable condition occurs during each heating cycle.

В контексте данного документа термин «электрическая генерирующая аэрозоль система» обозначает систему, которая генерирует аэрозоль из одного или более образующих аэрозоль субстратов. As used herein, the term "electrical aerosol generating system" means a system that generates an aerosol from one or more aerosol-forming substrates.

В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль субстрат» обозначает субстрат, способный выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут выделяться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. In the context of this document, the term "aerosol-forming substrate" means a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. Such volatile compounds may be released as a result of heating the aerosol-forming substrate.

Образующий аэрозоль субстрат может храниться в картридже. Система может содержать устройство, к которому присоединяют картридж для нагрева указанных одного или более образующих аэрозоль субстратов. Электрическая генерирующая аэрозоль система может содержать дополнительные компоненты, такие как зарядный блок для перезарядки встроенного электрического источника питания в электрическом генерирующем аэрозоль устройстве. Преимущество применения картриджа состоит в том, что образующий аэрозоль субстрат защищен от окружающей среды. В некоторых вариантах осуществления невозможно также проникновение внешнего света в картридж, так что обеспечивается возможность предотвращения порчи образующего аэрозоль субстрата под действием света. Кроме того, обеспечивается возможность поддержания высокого уровня гигиены.The aerosol-forming substrate may be stored in a cartridge. The system may include a device to which a cartridge is attached to heat said one or more aerosol-forming substrates. The electrical aerosol generating system may include additional components such as a charging unit for recharging the built-in electrical power source in the electrical aerosol generating device. The advantage of using a cartridge is that the aerosol-forming substrate is protected from the environment. In some embodiments, it is also impossible for external light to enter the cartridge so that the aerosol-forming substrate can be prevented from being damaged by light. In addition, it is possible to maintain a high level of hygiene.

Образующий аэрозоль субстрат может храниться в повторно заправляемой части для хранения жидкости в генерирующем аэрозоль устройстве. Образующий аэрозоль субстрат может храниться в повторно заправляемом картридже в генерирующей аэрозоль системе. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит одноразовый картридж в генерирующей аэрозоль системе. Указанный картридж может быть заменен после одного сеанса использования, или он может быть заменен после множества сеансов использования. Это обеспечивает возможность для пользователя заменять израсходованный картридж безопасным и эффективным образом.The aerosol-generating substrate may be stored in a refillable liquid storage portion of the aerosol-generating device. The aerosol generating substrate may be stored in a refillable cartridge in the aerosol generating system. Preferably, the aerosol generating substrate comprises a disposable cartridge in the aerosol generating system. Said cartridge may be replaced after a single use, or it may be replaced after multiple uses. This allows the user to replace the spent cartridge in a safe and efficient manner.

Образующий аэрозоль субстрат может находиться в жидкой фазе при комнатной температуре. В контексте данного документа термины «жидкий» и «твердый» относятся к состоянию образующего аэрозоль субстрата при комнатной температуре. Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой текучую жидкость при комнатной температуре. Для жидкого образующего аэрозоль субстрата некоторые физические свойства, например давление пара или вязкость субстрата, выбираются таким образом, чтобы он был пригоден для использования в генерирующей аэрозоль системе. The aerosol-forming substrate may be in a liquid phase at room temperature. As used herein, the terms "liquid" and "solid" refer to the state of the aerosol-forming substrate at room temperature. The aerosol-forming substrate may be a flowable liquid at room temperature. For a liquid aerosol-generating substrate, certain physical properties, such as the vapor pressure or viscosity of the substrate, are chosen such that it is suitable for use in an aerosol-generating system.

Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табак. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые выделяются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может, в качестве альтернативы, содержать материал, не содержащий табака. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля и являются по существу стойкими к термическому разложению при рабочей температуре функционирования системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин. Образующий аэрозоль субстрат, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.The aerosol-forming substrate may contain material of vegetable origin. The aerosol-forming substrate may contain tobacco. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing volatile tobacco aroma compounds that are released from the aerosol-forming substrate upon heating. The aerosol-forming substrate may alternatively comprise a tobacco-free material. The aerosol-forming substrate may comprise homogenized plant material. The aerosol-forming substrate may comprise homogenized tobacco material. The aerosol-forming substrate may contain at least one aerosol-forming agent. The aerosol generating agent is any suitable known compound or mixture of compounds that, when used, produces a dense and stable aerosol and is substantially resistant to thermal degradation at the operating temperature of the system. Suitable aerosol forming agents are well known in the art and include, but are not limited to: polyhydric alcohols such as triethylene glycol, 1,3-butanediol, and glycerol; polyhydric alcohol esters such as glycerol mono-, di-, or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate. Preferred aerosol forming agents are polyhydric alcohols or mixtures thereof, such as triethylene glycol, 1,3-butanediol, and most preferably glycerol. The aerosol-forming substrate may contain other additives and ingredients such as flavors.

Для жидкого образующего аэрозоль субстрата, определенные физические свойства, например давление пара или вязкость субстрата, выбираются таким образом, чтобы он бы пригоден для использования в генерирующей аэрозоль системе. Жидкость предпочтительно содержит табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые выделяются из жидкости при нагреве. В качестве альтернативы или дополнительно, жидкость может содержать нетабачный материал. Жидкость может включать воду, этанол или другие растворители, растительные экстракты, растворы никотина и натуральные или искусственные ароматизаторы. Предпочтительно, жидкость также содержит вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. For a liquid aerosol-generating substrate, certain physical properties, such as vapor pressure or substrate viscosity, are chosen such that it is suitable for use in an aerosol-generating system. The liquid preferably contains a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the liquid when heated. Alternatively or additionally, the liquid may contain non-tobacco material. The liquid may include water, ethanol or other solvents, herbal extracts, nicotine solutions, and natural or artificial flavors. Preferably, the liquid also contains an aerosol generating agent. Examples of suitable aerosol forming agents are glycerin and propylene glycol.

В контексте данного документа термин «нагревательный элемент» означает электрический нагревательный элемент, получающий питание от встроенного электрического источника питания. Нагревательный элемент может содержать единственный нагревательный элемент. В качестве альтернативы, нагревательный элемент может содержать более чем один отдельный нагревательный элемент, например два, или три, или четыре, или пять, или шесть, или более нагревательных элементов. Нагревательный элемент или нагревательные элементы могут быть расположены надлежащим образом, чтобы наиболее эффективно нагревать жидкий образующий аэрозоль субстрат. In the context of this document, the term "heating element" means an electrical heating element powered by a built-in electrical power source. The heating element may comprise a single heating element. Alternatively, the heating element may comprise more than one individual heating element, such as two or three or four or five or six or more heating elements. The heating element or heating elements may be appropriately positioned to most effectively heat the liquid aerosol-forming substrate.

Нагревательный элемент может представлять собой резистивный нагревательный элемент. Указанный по меньшей мере один электрический нагревательный элемент предпочтительно содержит электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также жаропрочные сплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании Titanium Metals Corporation. В композитных материалах электрически резистивный материал может быть при необходимости встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагревательный элемент может содержать металлическую травленую фольгу, изолированную между двумя слоями инертного материала. В этом случае инертный материал может содержать Kapton®, полностью полиимидную фольгу или слюдяную фольгу. Kapton® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании E.I. du Pont de Nemours and Company. The heating element may be a resistive heating element. Said at least one electrical heating element preferably comprises an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from a ceramic material and a metal material. Such composite materials may contain alloyed or unalloyed ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum and the platinum group metals. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, constantan, nickel, cobalt, chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese - and ferrous alloys, as well as high-temperature alloys based on nickel, iron, cobalt, stainless steel, Timetal®, alloys based on iron and aluminum and alloys based on iron, manganese and aluminum. Timetal® is a registered trademark of Titanium Metals Corporation. In composite materials, the electrically resistive material may optionally be embedded in, encapsulated in or coated with the insulating material, or vice versa, depending on the energy transfer kinetics and the desired external physico-chemical properties. The heating element may comprise an etched metal foil insulated between two layers of inert material. In this case, the inert material may comprise Kapton®, full polyimide foil or mica foil. Kapton® is a registered trademark of E.I. du Pont de Nemours and Company.

Резистивный нагревательный элемент может иметь форму сетки, матрицы или тканого полотна из электропроводных нитей. Электропроводные нити могут образовывать промежутки между нитями, и эти промежутки могут иметь ширину от 10 мкм до 100 мкм. Электропроводные нити могут образовывать сетку с размером от 160 до 600 меш по стандарту США (+/- 10%) (т. е. от 160 до 600 нитей на дюйм (+/- 10%)). Ширина указанных промежутков предпочтительно составляет от 75 мкм до 25 мкм. Процентная доля открытой площади сетки, представляющая собой отношение площади промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от 25 до 56%. Сетка может быть выполнена с использованием разных типов плетеных или решетчатых структур. В качестве альтернативы, электропроводные нити состоят из матрицы нитей, расположенных параллельно друг другу. Электропроводные нити могут иметь диаметр от 10 мкм до 100 мкм, предпочтительно от 8 мкм до 50 мкм и более предпочтительно от 8 мкм до 39 мкм. Нити могут иметь круглое поперечное сечение, или они могут иметь сплющенное поперечное сечение.The resistive heating element may be in the form of a grid, a matrix, or a woven web of electrically conductive filaments. The electrically conductive filaments may form spaces between the filaments, and these spaces may have a width of 10 µm to 100 µm. The electrically conductive yarns can form a mesh of 160 to 600 US mesh (+/- 10%) (i.e., 160 to 600 threads per inch (+/- 10%)). The width of said gaps is preferably between 75 µm and 25 µm. The percentage of open area of the mesh, which is the ratio of the area of the gaps to the total area of the mesh, is preferably 25 to 56%. The mesh can be made using different types of woven or lattice structures. Alternatively, the electrically conductive filaments consist of a matrix of filaments arranged parallel to each other. The electrically conductive filaments may have a diameter of 10 µm to 100 µm, preferably 8 µm to 50 µm, and more preferably 8 µm to 39 µm. The filaments may have a circular cross section, or they may have a flattened cross section.

Площадь сетки, матрицы или тканого материала из электропроводных нитей может быть небольшой, предпочтительно меньшей или равной 25 мм2, что обеспечивает возможность ее встраивания в удерживаемую рукой систему. Сетка, матрица или тканый материал из электропроводных нитей могут иметь, например, прямоугольную форму и размеры 5 мм на 2 мм. Предпочтительно, сетка или матрица из электропроводных нитей занимает площадь от 10% до 50% от площади нагревательного узла. Более предпочтительно, сетка или матрица из электропроводных нитей занимает площадь от 15 до 25% от площади нагревательного узла.The area of the mesh, matrix or woven fabric of electrically conductive filaments can be small, preferably less than or equal to 25 mm 2 , which allows it to be incorporated into a hand held system. The grid, matrix or woven fabric of electrically conductive threads may, for example, be rectangular in shape and have dimensions of 5 mm by 2 mm. Preferably, the grid or matrix of electrically conductive threads covers an area of 10% to 50% of the area of the heating unit. More preferably, the grid or matrix of electrically conductive filaments covers an area of 15 to 25% of the area of the heating unit.

Нити могут быть выполнены путем травления листового материала, такого как фольга. Это может быть особенно предпочтительным в том случае, если нагревательный узел содержит матрицу из параллельных нитей. Если нагревательный элемент содержит сетку или тканый материал из нитей, то эти нити могут быть выполнены по отдельности и переплетены вместе. The filaments can be made by etching a sheet material such as foil. This may be particularly advantageous if the heating assembly comprises a matrix of parallel filaments. If the heating element comprises a mesh or woven fabric of filaments, these filaments can be made separately and woven together.

Предпочтительными материалами для электропроводных нитей являются нержавеющие стали марок 304, 316, 304L и 316L.Preferred materials for electrically conductive filaments are 304, 316, 304L, and 316L stainless steels.

В качестве альтернативы сетчатой компоновке, указанный по меньшей мере один электрический нагревательный элемент может иметь форму резистивной нагревательной катушки, или кожуха, или подложки, имеющей разные электропроводные участки, или электрически резистивной металлической трубки. Нагреватель может быть расположен таким образом, чтобы он окружал по меньшей мере часть картриджа при размещении картриджа в полости генерирующего аэрозоль устройства. Картридж может содержать одноразовый нагревательный элемент. В качестве альтернативы, могут также быть пригодны одна или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через жидкий образующий аэрозоль субстрат. В качестве альтернативы, указанный по меньшей мере один электрический нагревательный элемент может содержать гибкий лист материала. Другие альтернативы включают нагревательную проволоку или нить, например Ni-Cr (хромоникелевую), платиновую, вольфрамовую, или проволоку из сплава, или нагревательную пластину. При необходимости, нагревательный элемент может быть нанесен внутри или снаружи на твердый несущий материал.As an alternative to a mesh arrangement, said at least one electrical heating element may be in the form of a resistive heating coil, or a casing, or a substrate having different electrically conductive portions, or an electrically resistive metal tube. The heater may be positioned to surround at least a portion of the cartridge when the cartridge is placed in the cavity of the aerosol generating device. The cartridge may contain a disposable heating element. Alternatively, one or more heating needles or rods that pass through the liquid aerosol-forming substrate may also be suitable. Alternatively, said at least one electrical heating element may comprise a flexible sheet of material. Other alternatives include heating wire or filament, such as Ni-Cr (chromium nickel), platinum, tungsten, or alloy wire, or a heating plate. If necessary, the heating element may be applied internally or externally to the solid support material.

Образующий аэрозоль субстрат доставляется к указанному по меньшей мере одному нагревательному элементу и нагревается вблизи него. Указанный по меньшей мере один нагревательный элемент может нагревать образующий аэрозоль субстрат за счет проводимости. Нагревательный элемент может по меньшей мере частично находиться в контакте с субстратом. Тепло от нагревательного элемента может проводиться к субстрату посредством теплопроводного элемента. В качестве альтернативы или дополнительно, указанный по меньшей мере один нагревательный элемент может передавать тепло во входящий окружающий воздух, который втягивается во время использования через электрическую генерирующую аэрозоль систему и, в свою очередь, нагревает образующий аэрозоль субстрат за счет конвекции. Окружающий воздух может нагреваться перед его прохождением через образующий аэрозоль субстрат. Окружающий воздух может сначала втягиваться через субстрат и затем нагреваться.The aerosol-forming substrate is delivered to and heated in the vicinity of said at least one heating element. Said at least one heating element can heat the aerosol-forming substrate by conduction. The heating element may at least partially be in contact with the substrate. Heat from the heating element may be conducted to the substrate via the heat transfer element. Alternatively or additionally, said at least one heating element may transfer heat to the incoming ambient air which is drawn during use through the electrical aerosol generating system and in turn heats the aerosol generating substrate by convection. The ambient air may be heated before it passes through the aerosol-forming substrate. Ambient air may first be drawn through the substrate and then heated.

Определение температуры может быть основано на измерении по меньшей мере электрического сопротивления резистивного нагревательного элемента. Иначе говоря, резистивный нагревательный элемент может функционировать в качестве датчика температуры. Например, если указанный по меньшей мере один нагревательный элемент имеет подходящие характеристики по температурному коэффициенту сопротивления, то путем измерения электрического сопротивления указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента будет обеспечена возможность определения температуры нагревательного элемента. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента путем измерения тока через указанный по меньшей мере один нагревательный элемент и напряжения на указанном по меньшей мере одном нагревательном элементе и определения электрического сопротивления указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента на основе измеренных тока и сопротивления. В этом случае электрическая схема может содержать резистор, имеющий известное сопротивление и соединенный последовательно с указанным по меньшей мере одним нагревательным элементом, и электрическая схема может быть выполнена с возможностью измерения тока через указанный по меньшей мере один нагревательный элемент путем измерения напряжения на указанном резисторе с известным сопротивлением и определения тока через указанный по меньшей мере один нагревательный элемент на основе измеренного напряжения и известного сопротивления. Следовательно, может не потребоваться включение специального датчика температуры, который может занимать ценное пространство в генерирующей аэрозоль системе и, кроме того, может быть дорогостоящим. Следует подчеркнуть, что электрическое сопротивление в данном варианте осуществления используется как в качестве нагревательного элемента, так и в качестве датчика. The temperature determination may be based on a measurement of at least the electrical resistance of the resistive heating element. In other words, the resistance heating element can function as a temperature sensor. For example, if said at least one heating element has suitable characteristics in terms of temperature coefficient of resistance, then by measuring the electrical resistance of said at least one heating element, it will be possible to determine the temperature of the heating element. The electrical circuit may be configured to measure the electrical resistance of said at least one heating element by measuring the current through said at least one heating element and the voltage across said at least one heating element and determining the electrical resistance of said at least one heating element across based on the measured current and resistance. In this case, the electrical circuit may comprise a resistor having a known resistance and connected in series with said at least one heating element, and the electrical circuit may be configured to measure current through said at least one heating element by measuring the voltage across said resistor with a known resistance and determining the current through the specified at least one heating element based on the measured voltage and known resistance. Therefore, it may not be necessary to include a dedicated temperature sensor, which can take up valuable space in the aerosol generating system and, moreover, can be expensive. It should be emphasized that the electrical resistance in this embodiment is used both as a heating element and as a sensor.

Предпочтительно, электрическая генерирующая аэрозоль система также может содержать капиллярный фитиль для переноса жидкого образующего аэрозоль субстрата из картриджа к нагревательному элементу. Это обеспечивает возможность уменьшения количества подвижных частей в генерирующем аэрозоль устройстве и таким образом обеспечивает возможность повышения надежности, а также уменьшения веса и стоимости. Preferably, the electrical aerosol generating system may also include a capillary wick for transferring the liquid aerosol generating substrate from the cartridge to the heating element. This makes it possible to reduce the number of moving parts in the aerosol generating device and thus makes it possible to improve reliability as well as reduce weight and cost.

При необходимости, капиллярный фитиль расположен с возможностью контакта с жидкостью в картридже. При необходимости, капиллярный фитиль проходит в картридж. В этом случае при использовании обеспечивается возможность переноса жидкости из картриджа к нагревательному элементу за счет капиллярного действия капиллярного фитиля. В одном варианте осуществления капиллярный фитиль может содержать первый конец и второй конец, причем первый конец может проходить в картридж для контакта с жидкостью в нем, и нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагрева жидкости на втором конце. При активации нагревательного элемента жидкость на втором конце капиллярного фитиля может испаряться посредством указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента с образованием перенасыщенного пара. Перенасыщенный пар может смешиваться с потоком воздуха и переноситься в нем. Во время протекания пар конденсируется с образованием аэрозоля, и этот аэрозоль может переноситься в направлении рта пользователя. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может иметь такие физические свойства, включая вязкость и поверхностное натяжение, которые обеспечивают возможность переноса жидкости через капиллярный фитиль за счет капиллярного действия. Optionally, the capillary wick is positioned for contact with the liquid in the cartridge. If necessary, the capillary wick passes into the cartridge. In this case, during use, it is possible to transfer liquid from the cartridge to the heating element due to the capillary action of the capillary wick. In one embodiment, the capillary wick may comprise a first end and a second end, wherein the first end may extend into the cartridge for contact with the liquid therein, and a heating element may be configured to heat the liquid at the second end. Upon activation of the heating element, the liquid at the second end of the capillary wick may be vaporized by said at least one heating element to form supersaturated vapor. Supersaturated steam can mix with the air stream and be transported in it. During flow, the vapor condenses to form an aerosol, and this aerosol can be carried towards the wearer's mouth. The liquid aerosol-forming substrate may have physical properties, including viscosity and surface tension, that allow liquid to be carried through the capillary wick by capillary action.

Капиллярный фитиль может иметь волоконную или губчатую структуру. Капиллярный фитиль предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный фитиль может содержать несколько волокон или нитей или других трубок с тонким каналом. Волокна или нити могут быть в целом выровнены в продольном направлении генерирующей аэрозоль системы. В качестве альтернативы, капиллярный фитиль может содержать губкообразный или пенообразный материал, который выполнен в форме стержня. Стержень может проходить вдоль продольного направления генерирующей аэрозоль системы. Структура фитиля может образовывать множество тонких каналов или трубок, через которые обеспечивается возможность переноса жидкости за счет капиллярного действия. Капиллярный фитиль может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов представляют собой капиллярные материалы, например, губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластмассовый материал, волоконный материал, например, выполненный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, полиэфирные, или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Капиллярный фитиль может иметь любые подходящие капиллярность и пористость с тем, чтобы использовать его с жидкостями с разными физическими свойствами. Жидкость может иметь такие физические свойства, включая, но без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые обеспечивают возможность переноса жидкости через капиллярное устройство за счет капиллярного действия. The capillary wick may have a fibrous or spongy structure. The capillary wick preferably contains a bundle of capillaries. For example, a capillary wick may contain several fibers or filaments or other fine bore tubes. The fibers or filaments may be generally aligned in the longitudinal direction of the aerosol generating system. Alternatively, the capillary wick may comprise a sponge-like or foam-like material which is in the form of a rod. The rod may extend along the longitudinal direction of the aerosol generating system. The structure of the wick may form a plurality of thin channels or tubes through which liquid can be transferred by capillary action. The capillary wick may comprise any suitable material or combination of materials. Examples of suitable materials are capillary materials, for example sponge or foam material, ceramic or graphite based materials in the form of fibers or sintered powders, foamed metal or plastic material, fiber material, for example, made from twisted or extruded fibers such as cellulose acetate, polyester or bonded polyolefin, polyethylene, terylene or polypropylene fibers, nylon fibers or ceramics. The capillary wick may have any suitable capillarity and porosity so as to be used with liquids of different physical properties. A liquid may have such physical properties, including, but not limited to, viscosity, surface tension, density, thermal conductivity, boiling point, and vapor pressure, that allow the liquid to be transferred through a capillary device by capillary action.

При необходимости, указанный по меньшей мере один нагревательный элемент присутствует в виде нагревательной проволоки или нити, окружающей и, при необходимости, поддерживающей капиллярный фитиль. Капиллярные свойства фитиля в сочетании со свойствами жидкости обеспечивают возможность того, чтобы во время нормального использования при наличии большого количества образующего аэрозоль субстрата фитиль всегда был влажным в области нагрева.Optionally, said at least one heating element is present in the form of a heating wire or filament surrounding and optionally supporting the capillary wick. The capillary properties of the wick, combined with the properties of the liquid, ensure that during normal use, in the presence of a large amount of aerosol-forming substrate, the wick is always moist in the heating region.

Капиллярный фитиль, нагревательный элемент и, при необходимости, картридж могут быть выполнены с возможностью извлечения из генерирующей аэрозоль системы в виде единого компонента.The capillary wick, the heating element, and optionally the cartridge may be removable from the aerosol generating system as a single component.

При необходимости, электрическая генерирующая аэрозоль система также содержит мундштук, на котором пользователь имеет возможность осуществления затяжек для вытягивания аэрозоля из системы, причем электрическая схема содержит детектор затяжек для определения моментов осуществления пользователем затяжек на системе в качестве пользовательского ввода, и электрическая схема выполнена с возможностью подачи мощности от источника питания на нагревательный элемент при обнаружении затяжек указанным детектором затяжек. Детектор затяжек может образовывать пользовательское устройство ввода на генерирующем аэрозоль устройстве. Иначе говоря, может не потребоваться нажатие пользователем механической кнопки с целью запуска цикла нагрева.Optionally, the electrical aerosol generating system also includes a mouthpiece on which the user has the ability to take puffs to draw the aerosol out of the system, wherein the circuitry includes a puff detector for detecting when the user takes puffs on the system as a user input, and the circuitry is configured to deliver power from the power source to the heating element when puffs are detected by the specified puff detector. The puff detector may form a user input device on the aerosol generating device. In other words, it may not be necessary for the user to press a mechanical button in order to start the heating cycle.

Мундштук может быть выполнен с возможностью взаимодействия с кожухом генерирующего аэрозоль устройства или картриджа. При необходимости, мундштук выполнен с возможностью взаимодействия с генерирующим аэрозоль устройством, и комбинация из генерирующего аэрозоль устройства и мундштука может имитировать по форме и размерам горючее курительное изделие, такое как сигарета, сигара или сигарилла. Предпочтительно, в таких вариантах осуществления комбинация генерирующего аэрозоль устройства и мундштука может имитировать по форме и размерам сигарету.The mouthpiece may be configured to interact with the housing of the aerosol generating device or cartridge. If desired, the mouthpiece is configured to interact with the aerosol generating device, and the combination of the aerosol generating device and the mouthpiece can mimic the shape and size of a combustible smoking article such as a cigarette, cigar or cigarillo. Preferably, in such embodiments, the combination of the aerosol generating device and the mouthpiece can mimic the shape and dimensions of a cigarette.

Мундштук может быть выполнен с возможностью отправки в отходы после израсходования образующего аэрозоль субстрата в картридже.The mouthpiece may be configured to be disposed of after the aerosol-forming substrate in the cartridge is used up.

Мундштук может быть выполнен с возможностью многоразового использования. В тех вариантах осуществления, в которых мундштук выполнен с возможностью многоразового использования, этот мундштук предпочтительно может быть выполнен с возможностью съемного прикрепления к картриджу или к корпусу генерирующего аэрозоль устройства.The mouthpiece can be reusable. In those embodiments where the mouthpiece is reusable, the mouthpiece may preferably be removably attachable to the cartridge or body of the aerosol generating device.

При необходимости, электрическая схема содержит микропроцессор, более предпочтительно программируемый микропроцессор. Система может содержать порт ввода данных или беспроводной приемник для обеспечения возможности загрузки программного обеспечения в микропроцессор. Электрическая схема может содержать дополнительные электрические компоненты.Optionally, the electrical circuit contains a microprocessor, more preferably a programmable microprocessor. The system may include a data entry port or a wireless receiver to allow software to be downloaded to the microprocessor. The electrical circuit may contain additional electrical components.

При необходимости, с устройством могут использоваться картриджи, имеющие разные свойства. Например, с устройством могут использоваться два разных картриджа, имеющих нагревательные элементы разного размера. Например, для доставки большего количества аэрозоля пользователям может использоваться нагревательный элемент с более высокой номинальной мощностью. Для снижения частоты замены картриджа может использоваться картридж с более высокой емкостью.If necessary, cartridges with different properties can be used with the device. For example, two different cartridges having different sized heating elements may be used with the device. For example, a higher wattage heating element may be used to deliver more aerosol to users. To reduce the frequency of cartridge replacement, a cartridge with a higher capacity can be used.

Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство содержит кожух. Кожух может содержать любой подходящий материал или сочетание материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, пригодные для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно, материал является легким и нехрупким.Preferably, the aerosol generating device comprises a housing. The casing may comprise any suitable material or combination of materials. Examples of suitable materials include metals, alloys, plastics or composite materials containing one or more of these materials, or thermoplastic materials suitable for use in the food or pharmaceutical industry, such as polypropylene, polyether ether ketone (PEEK) and polyethylene. Preferably, the material is lightweight and non-fragile.

Источник питания может представлять собой любой подходящий источник питания, например источник напряжения постоянного тока, такой как батарея. 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.The power source may be any suitable power source, such as a DC voltage source such as a battery. The power source may be a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, or a lithium-based battery such as a lithium cobalt, lithium iron phosphate, lithium titanium, or lithium polymer battery.

При необходимости источник питания может содержать перезаряжаемую литий-ионную батарею. Электрический источник питания может содержать устройство хранения заряда другого вида, такое как конденсатор. Электрический источник питания может нуждаться в перезарядке. Электрический источник питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточного количества энергии для одного или более сеансов использования генерирующего аэрозоль устройства. Например, электрический источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В еще одном примере электрический источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций.If necessary, the power supply may contain a rechargeable lithium-ion battery. The electrical power supply may include another form of charge storage device, such as a capacitor. The electrical power supply may need to be recharged. The electrical power source may have a capacity that allows sufficient energy to be stored for one or more uses of the aerosol generating device. For example, the electrical power supply may have sufficient capacity to allow the aerosol to be continuously generated for a period of approximately six minutes, which is typical of the time required to smoke a conventional cigarette, or for a period of multiples of six minutes. In yet another example, the electrical power supply may have sufficient capacity to allow for a predetermined number of puffs or individual activations.

Электрическая схема может быть выполнена с возможностью начала подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель в момент начала цикла нагрева. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью окончания подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель в момент окончания цикла нагрева.The circuitry may be configured to start supplying electrical power from the electrical power source to the heater at the start of the heating cycle. The electrical circuit may be configured to terminate the electrical power supply from the electrical power source to the heater at the end of the heating cycle.

Электрическая схема может быть выполнена с возможностью обеспечения непрерывной подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель.The electrical circuit may be configured to provide a continuous supply of electrical power from an electrical power source to the heater.

Электрическая схема может быть выполнена с возможностью обеспечения прерывистой подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью обеспечения импульсной подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель.The electrical circuit may be configured to provide an intermittent supply of electrical power from an electrical power source to the heater. The electrical circuit may be configured to provide a pulsed supply of electrical power from an electrical power source to the heater.

Импульсная подача электрической мощности на нагреватель обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия регулированию общей выходной мощности нагревателя в течение периода времени. Регулирование общей выходной мощности нагревателя в течение периода времени обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия регулированию температуры.Pulsed electrical power to the heater provides the advantage of being able to help control the overall output of the heater over a period of time. Controlling the total heater output over a period of time provides the advantage of being able to assist in temperature control.

Электрическая схема может быть выполнена с возможностью варьирования подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования рабочего цикла импульсной подачи электрической мощности. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования по меньшей мере одного из длительности импульсов и периода рабочего цикла.The electrical circuit may be configured to vary the supply of electrical power from the electrical power source to the heater. The electrical circuit may be configured to control the duty cycle of the pulsed supply of electrical power. The electrical circuitry may be configured to control at least one of the pulse width and duty cycle period.

При необходимости, генерирующая аэрозоль система является портативной. Генерирующая аэрозоль система может представлять собой курительную систему, и она может иметь размер, сопоставимый с размером обычной сигары или сигареты. Курительная система может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 150 мм. Курительная система может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм.If necessary, the aerosol generating system is portable. The aerosol generating system may be a smoking system and may be of a size comparable to that of a conventional cigar or cigarette. The smoking system may have an overall length of from about 30 mm to about 150 mm. The smoking system may have an outer diameter of from about 5 mm to about 30 mm.

При необходимости, генерирующее аэрозоль устройство содержит пользовательское устройство ввода. Пользовательское устройство ввода может содержать по меньшей мере одно из следующего: нажимную кнопку, колесо прокрутки, сенсорную кнопку, сенсорный экран и микрофон. Пользовательское устройство ввода может обеспечивать для пользователя возможность управлять одним или более аспектами работы генерирующего аэрозоль устройства. Пользовательское устройство ввода может обеспечивать для пользователя возможность активации подачи электрической мощности на нагреватель и/или деактивации подачи электрической мощности на нагреватель.Optionally, the aerosol generating device includes a user input device. The user input device may include at least one of a push button, a scroll wheel, a touch button, a touch screen, and a microphone. The user input device may allow the user to control one or more aspects of the operation of the aerosol generating device. The user input device may allow the user to activate the electrical power supply to the heater and/or deactivate the electrical power supply to the heater.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, предложен способ управления подачей мощности на нагревательный элемент в электрической генерирующей аэрозоль системе, включающий этапы, на которых: регулируют подачу питания на нагревательный элемент в течение периода цикла нагрева в ответ на пользовательский ввод; определяют первую производную электрического сопротивления нагревательного элемента по времени; определяют, что имеет место неблагоприятное условие, если первая производная электрического сопротивления превышает пороговое значение, хранящееся в памяти, во время периода цикла нагрева в заданный момент времени или после него в период цикла нагрева; и управляют подачей мощности на нагревательный элемент на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе, или обеспечивают индикацию на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the power supply to a heating element in an electrical aerosol generating system, comprising the steps of: controlling the power supply to the heating element during a heating cycle period in response to user input; determining the first derivative of the electrical resistance of the heating element with respect to time; determining that an unfavorable condition occurs if the first derivative of the electrical resistance exceeds a threshold value stored in the memory during the heating cycle period at or after the heating cycle period; and controlling power supply to the heating element based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element, or providing an indication based on whether or not an unfavorable condition occurs on the heating element.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, предложен способ управления подачей мощности на нагревательный элемент в электрической генерирующей аэрозоль системе, включающий этапы, на которых: регулируют подачу мощности на нагревательный элемент в течение периода цикла нагрева в ответ на пользовательский ввод; определяют вторую производную электрического сопротивления по времени; определяют неблагоприятное условие, если вторая производная больше или равна пороговому значению второй производной; и управляют подачей мощности на нагревательный элемент на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе, или обеспечивают индикацию на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the power supply to a heating element in an electrical aerosol generating system, comprising: controlling the power supply to the heating element during a heating cycle period in response to a user input; determine the second derivative of the electrical resistance with respect to time; determining an unfavorable condition if the second derivative is greater than or equal to a threshold value of the second derivative; and controlling power supply to the heating element based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element, or providing an indication based on whether or not an unfavorable condition occurs on the heating element.

Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, предложен способ управления подачей мощности на нагревательный элемент в электрической генерирующей аэрозоль системе, включающий этапы, на которых: регулируют подачу питания на нагревательный элемент в течение множества дискретных циклов нагрева в ответ на пользовательские вводы; определяют максимальное электрическое сопротивление нагревательного элемента во время каждого цикла нагрева; вычисляют скользящее среднее значение максимального электрического сопротивления нагревательного элемента за n предыдущих циклов нагрева, где n - целое число, большее 1; сравнивают электрическое сопротивление нагревательного элемента с вычисленным скользящим средним значением; определяют неблагоприятное условие, если электрическое сопротивление больше скользящего среднего значения более чем на величину порогового значения, хранящегося в памяти; и управляют подачей мощности на нагревательный элемент на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе, или обеспечивают индикацию на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе.According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the power supply to a heating element in an electrical aerosol generating system, comprising: controlling the power supply to the heating element for a plurality of discrete heating cycles in response to user inputs; determining the maximum electrical resistance of the heating element during each heating cycle; calculate the moving average of the maximum electrical resistance of the heating element for n previous heating cycles, where n is an integer greater than 1; comparing the electrical resistance of the heating element with the calculated moving average; determining an unfavorable condition if the electrical resistance is greater than the moving average by more than a threshold value stored in the memory; and controlling power supply to the heating element based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element, or providing an indication based on whether or not an unfavorable condition occurs on the heating element.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, предложен компьютерный программный продукт, непосредственно загружаемый во внутреннюю память микропроцессора и содержащий программные кодовые блоки для выполнения этапов, раскрытых выше, при выполнении указанного продукта в программируемой электрической схеме в электрической генерирующей аэрозоль системе, причем указанная система содержит нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата и источник питания для подачи мощности на электрический нагреватель, и указанная электрическая схема соединена с указанными электрическим нагревателем и источником питания и выполнена с возможностью определения электрического сопротивления нагревательного элемента.According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a computer program product directly downloadable to an internal memory of a microprocessor and comprising program code blocks for performing the steps disclosed above when executing said product in a programmable circuitry in an electrical aerosol generating system, said system comprising a heating element for heating the aerosol-forming substrate and a power source for supplying power to an electric heater, and said electrical circuit is connected to said electric heater and power source and configured to detect an electrical resistance of the heating element.

Во избежание сомнений, признаки, описанные выше в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применимы также к другим аспектам настоящего изобретения. Кроме того, признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут использоваться в сочетании с признаками другого аспекта.For the avoidance of doubt, the features described above in relation to one aspect of the present invention may also be applicable to other aspects of the present invention. In addition, features described in relation to one aspect may be used in combination with features of another aspect.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:Embodiments of the present invention will now be described solely by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

на Фиг. 1a, 1b, 1c и 1d показаны схематические иллюстрации системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения;in FIG. 1a, 1b, 1c and 1d show schematic illustrations of a system according to an embodiment of the present invention;

на Фиг. 2 показан покомпонентный вид картриджа для использования в системе, показанной на Фиг. 1a-1d;in FIG. 2 is an exploded view of a cartridge for use in the system shown in FIG. 1a-1d;

на Фиг. 3 показан подробный вид нагревательных нитей нагревательного узла в картридже, показанном на Фиг. 2, причем показаны мениски жидкого образующего аэрозоль субстрата между указанными нитями;in FIG. 3 is a detailed view of the heating filaments of the heating assembly in the cartridge shown in FIG. 2 showing the menisci of the liquid aerosol-forming substrate between said filaments;

на Фиг. 4 представлен график, показывающий изменение электрического сопротивления нагревательного узла в течение множества затяжек;in FIG. 4 is a graph showing the change in electrical resistance of the heating assembly over multiple puffs;

на Фиг. 5 представлен график, показывающий первую производную электрического сопротивления нагревательного узла по времени в соответствии с множеством затяжек, показанных на Фиг. 4;in FIG. 5 is a graph showing the first derivative of the electrical resistance of the heating unit with respect to time according to the multiple puffs shown in FIG. 4;

на Фиг. 6 представлен график, показывающий первую производную электрического сопротивления нагревательного узла по времени в соответствии с множеством затяжек, показанных на Фиг. 4; иin FIG. 6 is a graph showing the first derivative of the electrical resistance of the heating unit with respect to time according to the multiple puffs shown in FIG. 4; And

на Фиг. 7 представлен график, показывающий повышение максимального электрического сопротивления нагревательного узла в соответствии с множеством последовательных затяжек.in FIG. 7 is a graph showing the increase in the maximum electrical resistance of the heating assembly according to multiple successive puffs.

На Фиг. 1a-1d показаны схематические иллюстрации электрической генерирующей аэрозоль системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Генерирующая аэрозоль система содержит генерирующее аэрозоль устройство 10 и картридж 20. On FIG. 1a-1d show schematic illustrations of an electrical aerosol generating system according to an embodiment of the present invention. The aerosol generating system comprises an aerosol generating device 10 and a cartridge 20.

Картридж 20 содержит образующий аэрозоль субстрат в кожухе 24 картриджа и выполнен с возможностью размещения в полости 18 внутри устройства. Картридж 20 представляет собой одноразовый картридж. Пользователь имеет возможность замены картриджа 20 после израсходования образующего аэрозоль субстрата в картридже. Картридж содержит съемное уплотнение 26 для обеспечения герметичного уплотнения относительно кожуха 24 картриджа. Это обеспечивает возможность изоляции образующего аэрозоль субстрата, хранящегося в кожухе 24 картриджа, от окружающей среды перед его первым использованием. На Фиг. 1a показан картридж 20 непосредственно перед вставкой в устройство, причем стрелка 1 на Фиг. 1a показывает направление вставки картриджа. The cartridge 20 contains an aerosol-forming substrate in a cartridge case 24 and is configured to be placed in a cavity 18 within the device. Cartridge 20 is a disposable cartridge. The user has the option of replacing the cartridge 20 after the aerosol-forming substrate in the cartridge has been used up. The cartridge contains a removable seal 26 to provide an airtight seal against the casing 24 of the cartridge. This allows the aerosol-forming substrate stored in the cartridge case 24 to be isolated from the environment prior to its first use. On FIG. 1a shows the cartridge 20 just before being inserted into the device, arrow 1 in FIG. 1a shows the cartridge insertion direction.

Генерирующее аэрозоль устройство 10 является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером обычной сигары или сигареты. Устройство 10 содержит основной корпус 11 и мундштучную часть 12. Основной корпус 11 содержит батарею 14, такую как литий-железо-фосфатная батарея, электрическую схему 16 и полость 18. Электрическая схема 16 содержит программируемый микропроцессор. Мундштучная часть 12 соединена с основной частью 11 посредством шарнирного соединения 21 и имеет возможность перемещения между открытым положением, показанным на Фиг. 1, и закрытым положением, показанным на Фиг. 1d. Мундштучную часть 12 размещают в открытом положении для обеспечения возможности вставки и извлечения картриджей 20, и ее размещают в закрытом положении, когда необходимо использовать систему для генерирования аэрозоля. Мундштучная часть содержит множество впускных отверстий 13 для воздуха и выпускное отверстие 15. При использовании пользователь осуществляет всасывание или затяжки на выпускном отверстии для втягивания воздуха через впускные отверстия 13 для воздуха через мундштучную часть к выпускному отверстию 15 и далее в рот или легкие пользователя. Предусмотрены внутренние перегородки 17 для того, чтобы вынудить протекание воздуха через мундштучную часть 12 мимо картриджа.The aerosol generating device 10 is portable and has a size comparable to that of a conventional cigar or cigarette. The device 10 includes a main body 11 and a mouthpiece 12. The main body 11 includes a battery 14 such as a lithium iron phosphate battery, an electrical circuit 16, and a cavity 18. The electrical circuit 16 includes a programmable microprocessor. The mouthpiece 12 is connected to the main body 11 by means of a swivel 21 and is movable between the open position shown in FIG. 1 and the closed position shown in FIG. 1d. Mouthpiece 12 is placed in an open position to allow insertion and removal of cartridges 20 and is placed in a closed position when the aerosol generating system is to be used. The mouthpiece includes a plurality of air inlets 13 and an outlet 15. In use, the user sucks or puffs on the outlet to draw air through the air inlets 13 through the mouthpiece to the outlet 15 and into the user's mouth or lungs. Internal baffles 17 are provided to force air through the mouthpiece 12 past the cartridge.

Полость 18 имеет круглое поперечное сечение и выполнена по размеру с возможностью вмещения кожуха 24 картриджа 20. По сторонам полости 18 предусмотрены электрические соединители 19 для обеспечения электрического соединения между управляющей электронной схемой 16 и батареей 14 с одной стороны и соответствующими электрическими контактами на картридже 20 с другой стороны.Cavity 18 has a circular cross section and is sized to receive housing 24 of cartridge 20. Electrical connectors 19 are provided along the sides of cavity 18 to provide electrical connection between control electronics 16 and battery 14 on one side and corresponding electrical contacts on cartridge 20 on the other. sides.

На Фиг. 1b показана система по Фиг. 1a со вставленным в полость 18 картриджем и удаленным съемным уплотнением 26. В этом положении электрические соединители прижаты к электрическим контактам на картридже.On FIG. 1b shows the system of FIG. 1a with the cartridge inserted into the cavity 18 and the removable seal 26 removed. In this position, the electrical connectors are pressed against the electrical contacts on the cartridge.

На Фиг. 1c показана система по Фиг. 1b с полностью удаленным съемным уплотнением 26 и перемещенной в закрытое положение мундштучной частью 12.On FIG. 1c shows the system of FIG. 1b with the removable seal 26 completely removed and the mouthpiece 12 moved to the closed position.

На Фиг. 1d показана система по Фиг. 1c c мундштучной частью 12 в закрытом положении. Мундштучная часть 12 удерживается в закрытом положении с помощью механизма фиксации. Мундштучная часть 12 в закрытом положении удерживает картридж в электрическом контакте с электрическими соединителями 19 таким образом, что при использовании поддерживается хорошее электрическое соединение независимо от ориентации системы.On FIG. 1d shows the system of FIG. 1c with the mouthpiece 12 in the closed position. The mouthpiece 12 is held in the closed position by a locking mechanism. The mouthpiece 12 in the closed position holds the cartridge in electrical contact with the electrical connectors 19 so that a good electrical connection is maintained in use regardless of the orientation of the system.

На Фиг. 2 показан покомпонентный вид картриджа 20. Кожух 24 картриджа имеет размер и форму, выбранные с возможностью его размещения в полости 18. Кожух заключает в себе капиллярный материал 27, 28, который пропитан жидким образующим аэрозоль субстратом. В данном примере образующий аэрозоль субстрат содержит 39% по весу глицерина, 39% по весу пропиленгликоля, 20% по весу воды и ароматизаторов и 2% по весу никотина. Капиллярный материал представляет собой материал, который активно переносит жидкость от одного конца к другому в зависимости от относительной разности концентраций жидкости. Капиллярный материал может быть изготовлен из любого подходящего материала. В данном примере капиллярный материал выполнен из сложного полиэфира. On FIG. 2 shows an exploded view of cartridge 20. Cartridge housing 24 is sized and shaped to fit within cavity 18. The housing includes capillary material 27, 28 that is impregnated with a liquid aerosol-forming substrate. In this example, the aerosol-forming substrate contains 39% by weight of glycerol, 39% by weight of propylene glycol, 20% by weight of water and flavors, and 2% by weight of nicotine. A capillary material is a material that actively transfers liquid from one end to the other depending on the relative difference in liquid concentrations. The capillary material may be made from any suitable material. In this example, the capillary material is made of polyester.

Кожух 24 картриджа имеет открытый конец, к которому прикреплен нагревательный узел 30. Нагревательный узел 30 содержит подложку 34, имеющую выполненное в ней отверстие 35, пару электрических контактов 32, прикрепленных к подложке и отделенных друг от друга зазором 33, и множество электропроводных нагревательных нитей 36, перекрывающих указанное отверстие и прикрепленных к указанным электрическим контактам с противоположных сторон отверстия 35. Cartridge housing 24 has an open end to which a heating unit 30 is attached. Heating unit 30 includes a substrate 34 having an opening 35 formed therein, a pair of electrical contacts 32 attached to the substrate and separated from each other by a gap 33, and a plurality of electrically conductive heating filaments 36 overlapping the specified hole and attached to the specified electrical contacts on opposite sides of the hole 35.

Нагревательный узел 30 покрыт съемным уплотнением 26. Съемное уплотнение 26 содержит непроницаемый для жидкости пластмассовый лист, который приклеен к нагревательному узлу 30, но может быть легко отделен. На боковой стороне съемного уплотнения 26 обеспечен язычок для того, чтобы пользователь имел возможность захвата съемного уплотнения 26 при его отделении. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что хотя в качестве способа прикрепления непроницаемого пластмассового листа к нагревательному узлу описано приклеивание, могут использоваться другие способы, известные специалистам в данной области техники, включая термическую сварку или ультразвуковую сварку, при условии, что обеспечивается возможность легкого удаления покрытия потребителем.The heating unit 30 is covered with a removable seal 26. The removable seal 26 comprises a liquid impervious plastic sheet which is adhered to the heating unit 30 but can be easily detached. A tab is provided on the side of the removable seal 26 to enable the user to grip the removable seal 26 when detaching it. Those skilled in the art will appreciate that although adhesive has been described as a method of attaching the impermeable plastic sheet to the heating unit, other methods known to those skilled in the art, including thermal welding or ultrasonic welding, can be used, provided that it is possible to easily removal of the coating by the consumer.

Картридж по Фиг. 2 содержит два отдельных капиллярных материала 27, 28. Диск из первого капиллярного материала 27 обеспечен для контакта с нагревательным элементом 36, 32 при использовании. Большая часть второго капиллярного материала 28 обеспечена на противоположной стороне первого капиллярного материала 27 относительно нагревательного узла. Оба из первого капиллярного материала и второго капиллярного материала удерживают жидкий образующий аэрозоль субстрат. Первый капиллярный материал 27, который контактирует с нагревательным элементом, имеет более высокую температуру термического разложения (по меньшей мере 160°C или выше, например приблизительно 250°C), чем второй капиллярный материал 28. Первый капиллярный материал 27 эффективно действует как разделитель, отделяющий нагревательный элемент 36, 32 от второго капиллярного материала 28, так что второй капиллярный материал не подвергается воздействию температур, превышающих его температуру термического разложения. Температурный градиент в первом капиллярном материале является таким, что второй капиллярный материал подвергается воздействию температур ниже его температуры термического разложения. Второй капиллярный материал 28 может быть выбран таким образом, чтобы он имел лучшие капиллярные свойства, чем первый капиллярный материал 27, был способен удерживать больше жидкости на единицу объема, чем первый капиллярный материал, и был менее дорогостоящим, чем первый капиллярный материал. В данном примере первый капиллярный материал представляет собой теплостойкий материал, такой как стекловолокно или материал, содержащий стекловолокно, а второй капиллярный материал представляет собой полимер, такой как подходящий капиллярный материал. Примеры подходящих капиллярных материалов включают капиллярные материалы, рассмотренные в данном документе, и в альтернативных вариантах осуществления они могут включать полиэтилен высокой плотности (HDPE) или полиэтилентерефталат (PET).The cartridge of Fig. 2 comprises two separate capillary materials 27, 28. A disk of first capillary material 27 is provided to contact the heating element 36, 32 in use. Most of the second capillary material 28 is provided on the opposite side of the first capillary material 27 relative to the heating assembly. Both of the first capillary material and the second capillary material hold the liquid aerosol-forming substrate. The first capillary material 27 that contacts the heating element has a higher thermal decomposition temperature (at least 160° C. or higher, such as about 250° C.) than the second capillary material 28. The first capillary material 27 effectively acts as a separator separating heating element 36, 32 from the second capillary material 28 so that the second capillary material is not exposed to temperatures above its thermal decomposition temperature. The temperature gradient in the first capillary material is such that the second capillary material is exposed to temperatures below its thermal decomposition temperature. The second capillary material 28 may be selected to have better capillary properties than the first capillary material 27, be able to hold more liquid per unit volume than the first capillary material, and be less expensive than the first capillary material. In this example, the first capillary material is a heat resistant material, such as glass fiber or a material containing glass fibers, and the second capillary material is a polymer, such as a suitable capillary material. Examples of suitable capillary materials include the capillary materials discussed herein, and in alternative embodiments, they may include high density polyethylene (HDPE) or polyethylene terephthalate (PET).

Капиллярный материал 27, 28 предпочтительно ориентирован в корпусе 24 таким образом, чтобы переносить жидкости в нагревательный узел 30. Когда картридж собран, нагревательные нити 36 могут находиться в контакте с капиллярным материалом 27, и таким образом обеспечивается возможность непосредственного переноса образующего аэрозоль субстрата к сетчатому нагревателю. На Фиг. 3 представлен подробный вид нитей 36 нагревательного узла 30, показывающий мениск 40 жидкого образующего аэрозоль субстрата между нагревательными нитями 36. Можно видеть, что образующий аэрозоль субстрат контактирует с большей частью поверхности каждой нити 36, так что большая часть тепла, генерируемого нагревательным узлом 30, проходит непосредственно в образующий аэрозоль субстрат.The capillary material 27, 28 is preferably oriented in the housing 24 so as to carry liquids to the heating assembly 30. When the cartridge is assembled, the heating filaments 36 may be in contact with the capillary material 27 and thus allow the aerosol-forming substrate to be directly transferred to the mesh heater. . On FIG. 3 is a detailed view of the filaments 36 of the heating unit 30 showing the meniscus 40 of the liquid aerosol-forming substrate between the heating filaments 36. It can be seen that the aerosol-forming substrate is in contact with a majority of the surface of each filament 36 so that most of the heat generated by the heating unit 30 passes directly into the aerosol-forming substrate.

Таким образом, при нормальной работе жидкий образующий аэрозоль субстрат контактирует с значительной частью поверхности нагревательных нитей 36. Однако, когда большая часть жидкого субстрата в картридже использована, к нагревательным нитям 36 будет доставляться меньше жидкого образующего аэрозоль субстрата. При меньшем количестве жидкости для испарения меньшее количество энергии отбирается энтальпией испарения, и большее количество энергии, подаваемой на нагревательные нити 36, расходуется на повышение температуры нагревательных нитей. Аналогичным образом, энергия, необходимая для поддержания целевой температуры, также снижается по мере высыхания нагревательных нитей 36. Нагревательные нити 36 могут высыхать вследствие того, что образующий аэрозоль субстрат в картридже израсходован. В качестве альтернативы, но с меньшей вероятностью, нагревательные нити 36 могут высыхать вследствие того, что пользователь осуществляет крайне продолжительные или частые затяжки, и невозможна доставка жидкости к нагревательным нитям 36 со столь же высокой скоростью, с которой происходит ее испарение.Thus, during normal operation, the liquid aerosol-forming substrate contacts a significant portion of the surface of the heating filaments 36. However, when most of the liquid substrate in the cartridge has been used, less liquid aerosol-forming substrate will be delivered to the heating filaments 36. With less liquid to evaporate, less energy is taken away by the enthalpy of vaporization, and more energy supplied to the heating filaments 36 is spent in raising the temperature of the heating filaments. Similarly, the energy required to maintain the target temperature also decreases as the heating filaments 36 dry out. The heating filaments 36 may dry out because the aerosol-forming substrate in the cartridge is used up. Alternatively, but less likely, the heating filaments 36 may dry out due to the user taking extremely long or frequent puffs and not being able to deliver liquid to the heating filaments 36 at the rate it vaporizes.

При использовании нагревательный узел 30 работает за счет резистивного нагрева. Ток пропускается через нити 36 под управлением от управляющей электронной схемы 16 для нагрева нитей до температуры в пределах требуемого температурного диапазона. Сетка или матрица нитей имеет значительно более высокое электрическое сопротивление, чем электрические контакты 32 и электрические соединители 19, так что высокие температуры локализуются на нитях. Это сводит к минимуму потери тепла на других частях генерирующего аэрозоль устройства 10. В данном примере система выполнена с возможностью генерирования тепла в результате подачи электрического тока на нагревательный узел 30 в ответ на затяжки, осуществляемые пользователем. In use, the heating unit 30 operates by resistive heating. A current is passed through the filaments 36 under control of the control electronics 16 to heat the filaments to a temperature within the desired temperature range. The grid or matrix of filaments has a significantly higher electrical resistance than the electrical contacts 32 and electrical connectors 19 so that high temperatures are localized on the filaments. This minimizes heat loss to other parts of the aerosol generating device 10. In this example, the system is configured to generate heat by applying electrical current to the heating assembly 30 in response to puffs made by the user.

Система содержит датчик затяжек, выполненный с возможностью определения моментов втягивания воздуха пользователем через мундштучную часть. Датчик затяжек (не показан) соединен с управляющей электронной схемой 16, выполненной с возможностью подачи тока на нагревательный узел 30 лишь в случае определения того, что пользователь осуществляет затяжку на устройстве. В качестве датчика затяжек может использоваться любой подходящий датчик потока воздуха, например микрофон или датчик давления.The system contains a puff sensor configured to determine the moments of air intake by the user through the mouthpiece. A puff sensor (not shown) is connected to control electronics 16 configured to energize heater assembly 30 only if it is determined that the user is puffing on the device. Any suitable air flow sensor, such as a microphone or a pressure sensor, can be used as the puff sensor.

С целью обнаружения повышения температуры, нагревательных нитей электрическая схема 16 выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления нагревательных нитей. Нагревательные нити в данном примере выполнены из нержавеющей стали и, следовательно, они имеют положительный температурный коэффициент сопротивления. В дополнение, поскольку в такой системе, активируемой в соответствии с затяжками, тепло генерируется в виде кратковременных всплесков с использованием импульсов высокого тока, нити из нержавеющей стали, имеющие сравнительно высокую удельную теплоемкость, являются идеальными.In order to detect a rise in temperature of the heating filaments, the electrical circuit 16 is configured to measure the electrical resistance of the heating filaments. The heating filaments in this example are made of stainless steel and therefore have a positive temperature coefficient of resistance. In addition, since in such a puff-activated system heat is generated in short bursts using high current pulses, stainless steel filaments having a relatively high specific heat capacity are ideal.

По мере повышения температуры нагревательных нитей 36 повышается и их электрическое сопротивление. Следует понимать, что в других вариантах осуществления нагревательные нити 36 могут быть выполнены из материала, имеющего отрицательный коэффициент сопротивления, вследствие чего при повышении температуры нагревательных нитей их электрическое сопротивление снижается.As the temperature of the heating filaments 36 increases, so does their electrical resistance. It should be understood that in other embodiments, the heating filaments 36 may be made of a material having a negative resistance coefficient, whereby as the temperature of the heating filaments increases, their electrical resistance decreases.

На Фиг. 4 представлен график, показывающий обнаруженное изменение сопротивления нагревателя во время множества циклов нагрева, каждый из которых соответствует затяжке, осуществляемой пользователем. Каждый из циклов нагрева имеет продолжительность ∆t. По оси x представлено время, а по оси y представлено электрическое сопротивление в нагревательном узле 30. Как показано на Фиг. 4, изменение электрического сопротивления обнаружено во время множества разных циклов нагрева: 1) во время цикла 500 нагрева, в котором нагревательные нити 36 насыщены образующим аэрозоль субстратом, т. е. при нормальных рабочих условиях; 2) во время цикла 502 нагрева, в котором на нагревательных нитях 36 обеспечивается недостаточный запас образующего аэрозоль субстрата, т.е. когда жидкий субстрат не полностью восполняется на нагревательных нитях 36; и 3) во время цикла 504 нагрева, в котором образующий аэрозоль субстрат на нагревательных нитях израсходован. On FIG. 4 is a graph showing the detected change in heater resistance during multiple heating cycles, each corresponding to a puff applied by the user. Each of the heating cycles has a duration ∆t. The x-axis represents time, and the y-axis represents the electrical resistance in the heating unit 30. As shown in FIG. 4, a change in electrical resistance is detected during a variety of different heating cycles: 1) during a heating cycle 500 in which heating filaments 36 are saturated with an aerosol-forming substrate, ie, under normal operating conditions; 2) during the heating cycle 502, in which an insufficient supply of aerosol-forming substrate is provided on the heating filaments 36, i. e. when the liquid substrate is not completely replenished on the heating threads 36; and 3) during the heating cycle 504 in which the aerosol-forming substrate on the heating filaments is consumed.

Нагревательный узел 30 имеет начальное сопротивление RRef. Указанное начальное сопротивление RRef является собственной характеристикой нагревательного узла 30. Оно показывает эталонное сопротивление нагревательного узла 30 при комнатной температуре. Начальное сопротивление RRef представляет собой комбинацию паразитного сопротивления RP и сопротивления R0 нагревательных нитей при комнатной температуре. Следовательно, R0 может быть определено по формуле R0=RRef - RP. Паразитное сопротивление RP представляет собой сопротивление, обусловленное электрическими контактами 32, электрическими соединителями19 и контактом между ними. The heating unit 30 has an initial resistance R Ref . The specified initial resistance R Ref is a characteristic characteristic of the heating unit 30. It indicates the reference resistance of the heating unit 30 at room temperature. The initial resistance R Ref is a combination of the parasitic resistance R P and the resistance R 0 of the heating filaments at room temperature. Therefore, R 0 can be determined by the formula R 0= R Ref - R P . The parasitic resistance R P is the resistance due to the electrical contacts 32, the electrical connectors 19 and the contact between them.

В некоторых случаях начальное сопротивление RRef нового картриджа 20 может быть измерено по меньшей мере один раз перед подачей какой-либо мощности. Для определения момента вставки нового картриджа 20 используется система обнаружения. В некоторых случаях RRef может быть измерено лишь один раз для каждого картриджа. В качестве альтернативы, RRef может измеряться каждый раз при включении системы. В предпочтительном варианте осуществления указанная электрическая схема выполнена с возможностью периодического осуществления измерений RRef в течение заданных периодов времени после прекращения подачи мощности на нагревательные нити 36. Указанные заданные периоды времени могут занимать приблизительно 3 минуты или любое подходящее время, требующееся для охлаждения нагревательных нитей 36 от их рабочей температуры снова до окружающей температуры. Такие периодические обновления RRef могут использоваться для повторной калибровки электрической схемы для компенсации изменений окружающей температуры, а также изменений состояния нагревательных нитей 36.In some cases, the initial resistance R Ref of the new cartridge 20 may be measured at least once before any power is applied. A detection system is used to determine when a new cartridge 20 has been inserted. In some cases, R Ref may only be measured once for each cartridge. Alternatively, R Ref can be measured each time the system is turned on. In a preferred embodiment, said circuitry is configured to periodically take measurements of R Ref for predetermined periods of time after the heating filaments 36 are powered off. their operating temperature back to ambient temperature. Such periodic updates of R Ref can be used to recalibrate the circuitry to compensate for changes in ambient temperature as well as changes in the condition of the heating filaments 36.

При подаче питания на нагревательный узел 30 во время осуществления затяжки пользователем, температура нагревательных нитей 36 возрастает от окружающей температуры. Это приводит к повышению электрического сопротивления R нагревательных нитей 36. Однако предполагается, что паразитное сопротивление RP остается постоянным. Это обусловлено тем, что RP связано с ненагретыми компонентами, такими как электрические контакты 32 и электрические соединители 19. Кроме того, предполагается, что значение RP является одинаковым для всех картриджей и не подвержено влиянию изменений картриджа. Значение паразитного сопротивления RP для конкретного генерирующего аэрозоль устройства 20 хранится в памяти электрической схемы.When power is applied to the heating assembly 30 during a puff by the user, the temperature of the heating filaments 36 rises from the ambient temperature. This results in an increase in the electrical resistance R of the heating filaments 36. However, it is assumed that the parasitic resistance R P remains constant. This is because R P is associated with cool components such as electrical contacts 32 and electrical connectors 19. It is also assumed that the value of R P is the same for all cartridges and is not affected by cartridge changes. The value of parasitic resistance R P for a particular aerosol generating device 20 is stored in the memory of the electrical circuit.

Сопротивление нагревательных нитей 36 линейно связано с их температурой в интересующем температурном диапазоне. Следовательно, благодаря активному измерению электрического сопротивления, электрическая схема имеет возможность определения температуры нагревателя в нагревательном узле 30. Как показано на Фиг. 4, электрическая схема прекращает нагрев, как только определяемое электрическое сопротивление R превысило максимальный порог RMax сопротивления нагревателя Указанный максимальный порог RMax сопротивления нагревателя соответствует максимально допустимой температуре. При нормальных условиях, при которых достаточное количество образующего аэрозоль субстрата подается на нагревательные нити 36, сопротивление нагревателя не может превышать максимальный порог RMax сопротивления нагревателя. Таким образом, электрическая схема выполнена с возможностью определения наличия недостаточной подачи образующего аэрозоль субстрата для охлаждения нагревательных нитей 36, если достигнут указанный максимальный порог Max сопротивления нагревателя. Это показано в циклах 502 и 504 нагрева. Однако данный способ требует возрастания температуры нагревателя до повышенного уровня перед тем, как может быть обнаружено неблагоприятное условие. Это может привести к образованию нежелательных соединений в генерируемом аэрозоле.The resistance of the heating filaments 36 is linearly related to their temperature in the temperature range of interest. Therefore, by actively measuring the electrical resistance, the electrical circuit is able to determine the temperature of the heater in the heater assembly 30. As shown in FIG. 4, the electrical circuit stops heating as soon as the detected electrical resistance R exceeds the maximum threshold R Max of the heater resistance. The indicated maximum threshold R Max of the heater resistance corresponds to the maximum allowable temperature. Under normal conditions, in which a sufficient amount of aerosol-forming substrate is supplied to the heating filaments 36, the heater resistance cannot exceed the maximum heater resistance threshold R Max . Thus, the circuitry is configured to determine if there is an insufficient supply of aerosol-forming substrate to cool the heating filaments 36 if a specified maximum heater resistance threshold Max is reached. This is shown in heating cycles 502 and 504. However, this method requires the temperature of the heater to rise to an elevated level before an unfavorable condition can be detected. This can lead to the formation of undesirable compounds in the generated aerosol.

На Фиг. 4 показан не только тот факт, что сопротивление R нагревателя повышается при израсходовании образующего аэрозоль субстрата, но также показан и тот факт, что сопротивление R нагревателя быстро возрастает в течение завершающего периода затяжки в случае, если имеет место недостаточное количество образующего аэрозоль субстрата. Следовательно, в варианте осуществления согласно настоящему изобретению израсходование образующего аэрозоль субстрата определяется путем отслеживания первой производной электрического сопротивления по времени, dR/dt. Иначе говоря, в данном варианте осуществления отслеживается скорость изменения сопротивления нагревателя. Это проиллюстрировано на Фиг. 5, на котором показана скорость изменения электрического сопротивления во время каждого из циклов 510, 512 и 514 нагрева, соответствующих циклам 500, 502 и 504 нагрева по Фиг. 4. В зависимости от требуемой точности, период dt выборки для обнаружения изменения dR находится в диапазоне от 1 миллисекунды до 1 секунды.On FIG. 4 not only shows the fact that the heater resistance R rises as the aerosol forming substrate is used up, but also shows the fact that the heater resistance R rises rapidly during the final puff period in case there is insufficient aerosol forming substrate. Therefore, in an embodiment according to the present invention, the consumption of the aerosol-forming substrate is determined by tracking the first derivative of the electrical resistance with respect to time, dR/dt. In other words, in this embodiment, the rate of change of the resistance of the heater is monitored. This is illustrated in FIG. 5, which shows the rate of change of electrical resistance during each of the heating cycles 510, 512, and 514 corresponding to the heating cycles 500, 502, and 504 of FIG. 4. Depending on the required accuracy, the sampling period dt for detecting a change in dR ranges from 1 millisecond to 1 second.

В начале затяжки нагревательный узел 30 имеет окружающую температуру. Температура быстро возрастает до тех пор, пока не произойдет испарение образующего аэрозоль субстрата. Этот период нагрева может именоваться фазой разогрева. Независимо от количества образующего аэрозоль субстрата, который доступен на нагревательных нитях 36, все циклы 510, 512 и 514 показывают схожую тенденцию, при которой скорость изменения сопротивления нагревателя устойчиво снижается в течение всей фазы разогрева. Следовательно, данный способ может быть недостаточно надежным для определения израсходования субстрата, если он основан лишь на анализе скорости изменения электрического сопротивления, определяемой в течение периода разогрева. Поэтому электрическая схема выполнена с возможностью определения наличия неблагоприятного условия лишь по истечении заданного периода tmin времени с момента начала цикла нагрева, например с момента начала затяжки.At the beginning of the puff, the heating unit 30 is at ambient temperature. The temperature rises rapidly until the aerosol-forming substrate evaporates. This heating period may be referred to as the warm-up phase. Regardless of the amount of aerosol-forming substrate that is available on heating filaments 36, all cycles 510, 512, and 514 show a similar trend in which the rate of change of heater resistance steadily decreases throughout the warm-up phase. Therefore, this method may not be reliable enough to determine the consumption of the substrate, if it is based only on the analysis of the rate of change of electrical resistance, determined during the warm-up period. Therefore, the electrical circuit is configured to determine the presence of an unfavorable condition only after a predetermined period t min of time has elapsed from the start of the heating cycle, for example, from the start of the puff.

По истечении заданного периода времени tmin, скорости изменения электрического сопротивления R, определяемого в разных циклах 510, 512 и 514 нагрева, начинают отличаться. В цикле 510 нагрева скорость повышения температуры нагревательных нитей 36 медленно снижается. В результате первая производная электрического сопротивления dR/dt постепенно снижается в течение цикла нагрева. After a predetermined period of time t min , the rates of change of electrical resistance R determined in different heating cycles 510, 512 and 514 begin to differ. In the heating cycle 510, the temperature rise rate of the heating filaments 36 is slowly reduced. As a result, the first derivative of the electrical resistance dR/dt gradually decreases during the heating cycle.

Однако в случае, если на нагревательных нитях 36 обеспечен недостаточный запас образующего аэрозоль субстрата, скорость повышения электрического сопротивления резко возрастает по мере приближения к концу цикла нагрева, как показано в циклах 512 и 514 нагрева на Фиг. 5. Это обусловлено тем, что не происходит быстрое пополнение испаренного образующего аэрозоль субстрата на нагревательных нитях 36. Таким образом, при испарении исходного образующего аэрозоль субстрата на нагревательных нитях 36 и уменьшении количества субстрата на нагревательных нитях, температура на нагревательных нитях быстро возрастает.However, in the event that an insufficient supply of aerosol-forming substrate is provided on the heating filaments 36, the rate of electrical resistance rises sharply as the end of the heating cycle is approached, as shown in heating cycles 512 and 514 in FIG. 5. This is because the vaporized aerosol-forming substrate on the heating filaments 36 does not rapidly replenish. Thus, when the initial aerosol-forming substrate on the heating filaments 36 evaporates and the amount of substrate on the heating filaments decreases, the temperature on the heating filaments rises rapidly.

Как показано на Фиг. 5, электрическая схема выполнена с возможностью определения высыхания нагревательных нитей 36, если первая производная dR/dt нагревателя превысила максимальный порог dR/dtmax первой производной, либо сразу же после этого, либо по истечении заданного периода времени. В цикле 512 нагрева имеет место недостаточный запас образующего аэрозоль субстрата. В начальном интервале цикла нагрева имеет место достаточное количество образующего аэрозоль субстрата, так что по истечении заданного периода tmin времени первая производная dR/dt остается ниже максимального порога dR/dtmax первой производной. Однако образующий аэрозоль субстрат не пополняется достаточно быстро, так что c течением цикла нагрева скорость изменения температуры нагревательных нитей 36 снова возрастает и становится выше максимального порога dR/dtmax первой производной. Это указывает на недостаточное количество образующего аэрозоль субстрата, на нагревательных нитях 36. As shown in FIG. 5, the circuitry is configured to determine if the heating filaments 36 have dried out if the first derivative dR/dt of the heater has exceeded the maximum first derivative threshold dR/dt max , either immediately thereafter or after a predetermined period of time has elapsed. In the heating cycle 512, there is an insufficient supply of aerosol-forming substrate. In the initial interval of the heating cycle, there is sufficient aerosol-forming substrate such that after a predetermined time period t min , the first derivative dR/dt remains below the maximum threshold dR/dt max of the first derivative. However, the aerosol-forming substrate is not replenished fast enough so that as the heating cycle progresses, the temperature change rate of the heating filaments 36 increases again and becomes above the maximum threshold dR/dt max of the first derivative. This indicates an insufficient amount of aerosol-forming substrate on the heating filaments 36.

В отличие от этого, в случае пустого картриджа или по существу пустого картриджа, как проиллюстрировано в отношении затяжки 514, имеет место лишь весьма ограниченное количество оставшегося образующего аэрозоль субстрата на нагревательных нитях 36 перед нагревом. Поэтому по истечении заданного периода tmin времени первая производная dR/dt уже превышает максимальный порог dR/dtmax первой производной. В результате электрическая схема определяет неблагоприятное условие сразу же по истечении заданного периода tmin времени.In contrast, in the case of an empty cartridge, or a substantially empty cartridge, as illustrated with respect to puff 514, there is only a very limited amount of aerosol-forming substrate remaining on the heating filaments 36 prior to heating. Therefore, after a predetermined time period t min , the first derivative dR/dt already exceeds the maximum threshold dR/dt max of the first derivative. As a result, the electrical circuit determines the unfavorable condition immediately after the predetermined time period tmin has elapsed.

В данном варианте осуществления электрическая схема выполнена с возможностью прекращения подачи мощности на нагревательный узел 30 при обнаружения того факта, что первая производная электрического сопротивления, dR/dt, превысила максимальный порог dR/dtmax первой производной, либо сразу же после этого, либо по истечении заданного периода tmin времени. Дополнительно или в качестве альтернативы, для пользователя может быть обеспечено визуальное предупреждение, такое как мигающий сигнал светодиода, для напоминания о необходимости замены картриджа. Электрическая схема может не запускать следующий цикл нагрева до тех пор, пока она не обнаружит, что произведена замена картриджа. Это гарантирует, что на ощущения пользователя не будет негативно влиять недостаточный запас жидкого субстрата или его полное израсходование на нагревательных нитях 36.In this embodiment, the electrical circuit is configured to stop power supply to the heating unit 30 upon detecting the fact that the first derivative of the electrical resistance, dR/dt, has exceeded the maximum threshold dR/dt max of the first derivative, either immediately thereafter or after given period t min time. Additionally or alternatively, a visual warning, such as a flashing LED, may be provided to the user to remind the user to replace the cartridge. The circuitry may not start the next heating cycle until it detects that the cartridge has been replaced. This ensures that the user's experience will not be negatively affected by an insufficient supply of liquid substrate or its complete consumption on the heating threads 36.

В еще одном варианте осуществления электрическая схема не прекращает подачу мощности сразу же после того, как она обнаружила, что первая производная электрического сопротивления, dR/dt, превысила максимальный порог dR/dtmax первой производной. Вместо этого электрическая схема может продолжать подачу мощности для одной или более дополнительных затяжек, продолжая при этом определять неблагоприятное условие. Электрическая схема может подтверждать такое неблагоприятное условие лишь после того, как она определила высыхание нагревательных нитей 36 в течение двух или более последовательных циклов нагрева. Это обеспечивает более надежное определение и гарантирует, что пользователь не будет выбрасывать картриджи без необходимости. In yet another embodiment, the electrical circuit does not stop power immediately after it detects that the first derivative of the electrical resistance, dR/dt, has exceeded the maximum threshold dR/dt max of the first derivative. Instead, the circuitry may continue to supply power for one or more additional puffs while continuing to detect the adverse condition. The circuitry can only confirm such an unfavorable condition after it has determined that the heating filaments 36 have dried out during two or more successive heating cycles. This provides a more reliable detection and ensures that the user does not discard cartridges unnecessarily.

Генерирующая аэрозоль система может использоваться в разные периоды в течение дня или в местах с разными климатическими условиями. Следовательно, температура окружающей среды может значительно меняться во время использования. Поскольку фаза разогрева представляет собой время, необходимое для нагрева нагревательного элемента от окружающей температуры, заданный период tmin времени также изменяется с изменением условий окружающей среды. Таким образом, определение указанного заданного периода времени tmin может осуществляться активным образом на основе второй производной электрического сопротивления по времени. Это позволяет начать определение неблагоприятного условия при первой же возможности. The aerosol generating system can be used at different times during the day or in locations with different climatic conditions. Therefore, the ambient temperature may change significantly during use. Since the warm-up phase is the time required for the heating element to heat up from the ambient temperature, the predetermined time period tmin also varies with environmental conditions. Thus, the determination of said predetermined time period t min can be carried out in an active manner based on the second derivative of the electrical resistance with respect to time. This allows you to start identifying the adverse condition as soon as possible.

На Фиг. 6 показана первая производная электрического сопротивления dR/dt нагревательного узла во время циклов 520, 522 и 524 нагрева. Циклы 520, 522 и 524 нагрева соответствуют циклам 500, 502 и 504 нагрева по Фиг. 4 соответственно. В этом случае электрическая схема выполнена с возможностью определения неблагоприятного условия при обнаружении ею того факта, что вторая производная электрического сопротивления по времени, d2R/dt2, достигла нуля, что обозначено как момент времени tcheck. Например, tcheck представляет собой момент времени, когда не происходит изменение первой производной dR/dt сопротивления нагревателя. Более конкретно, он представляет собой момент времени, в который скорость изменения температуры начинает расти в результате того, что образующий аэрозоль субстрат не пополняется достаточно быстро для замены испаренного субстрата. On FIG. 6 shows the first derivative of the electrical resistance dR/dt of the heater assembly during heating cycles 520, 522 and 524. Heat cycles 520, 522, and 524 correspond to heat cycles 500, 502, and 504 of FIG. 4 respectively. In this case, the electrical circuit is configured to determine the adverse condition when it detects the fact that the second derivative of the electrical resistance with respect to time, d 2 R/dt 2 , has reached zero, which is designated as the time t check . For example, t check represents the point in time when the first derivative dR/dt of the heater resistance does not change. More specifically, it is the point in time at which the rate of temperature change begins to increase as a result of the aerosol-forming substrate not being replenished fast enough to replace the evaporated substrate.

В цикле 520 нагрева, в котором нагревательные нити 36 насыщены образующим аэрозоль субстратом, вторая производная d2R/dt2 не достигает нуля до завершения затяжки. Таким образом не требуется, чтобы электрическая схема сравнивала первую производную с пороговым значением. Следовательно, данный способ обеспечивает возможность минимизации производительности обработки данных в электрической схеме.In the heating cycle 520, in which the heating filaments 36 are saturated with the aerosol-forming substrate, the second derivative d 2 R/dt 2 does not reach zero until the puff is completed. Thus, the circuitry is not required to compare the first derivative with a threshold value. Therefore, this method makes it possible to minimize the data processing performance in the electrical circuit.

В отличие от этого, вторая производная d2R/dt2 в цикле 522 нагрева достигает нуля на уровне ниже максимального порога dR/dtmax первой производной. В результате электрическая схема продолжает отслеживать повышение первой производной dR/dt до тех пор, пока она не превысит максимальный порог dR/dtmax первой производной. В этом случае электрическая схема определяет высыхание нагревательного узла 30. В случае цикла 522 нагрева применение заданного периода времени или способа второй производной d2R/dt2 не влияет на момент определения неблагоприятного условия. In contrast, the second derivative d 2 R/dt 2 in the heating cycle 522 reaches zero at a level below the maximum threshold dR/dt max of the first derivative. As a result, the circuitry continues to track the increase in the first derivative dR/dt until it exceeds the maximum threshold dR/dt max of the first derivative. In this case, the electrical circuit determines the drying of the heating unit 30. In the case of the heating cycle 522, the application of a predetermined period of time or the method of the second derivative d 2 R/dt 2 does not affect the moment when the adverse condition is determined.

С другой стороны, применение способа второй производной обеспечивает возможность более быстрого определения высыхания нагревательного узла 39 в цикле 524 нагрева. Цикл 524 нагрева имеет место при пустом или по существу пустом картридже. Электрическая схема имеет возможность определения такого неблагоприятного условия до истечения заданного периода tmin , как показано в цикле 514 нагрева по Фиг. 5. Следовательно, определение неблагоприятного условия на основе второй производной электрического сопротивления, d2R/dt2, обеспечивает возможность более быстрого прекращения подачи мощности в случае пустого или по существу пустого картриджа. On the other hand, the use of the second derivative method allows faster determination of the dryness of the heating unit 39 in the heating cycle 524 . Heat cycle 524 occurs with an empty or substantially empty cartridge. The circuitry has the ability to determine such an unfavorable condition before the predetermined period t min has elapsed, as shown in the heating cycle 514 of FIG. 5. Therefore, determining the unfavorable condition based on the second derivative of the electrical resistance, d 2 R/dt 2 , enables more rapid power cutoff in the event of an empty or substantially empty cartridge.

В другом варианте осуществления неблагоприятное условие может быть определено просто путем отслеживания второй производной электрического сопротивления, d2R/dt2.. Неблагоприятное условие может быть определено, как только вторая производная стала равна положительному значению, большему нуля. Как и в предыдущем случае, перед определением неблагоприятного условия может потребоваться, чтобы вторая производная была равна положительному значению в течение двух последовательных циклов нагрева.In another embodiment, the adverse condition can be determined simply by monitoring the second derivative of the electrical resistance, d 2 R/dt 2. . An unfavorable condition can be determined as soon as the second derivative has become equal to a positive value greater than zero. As in the previous case, it may be necessary for the second derivative to be positive for two successive heating cycles before determining the unfavorable condition.

В другом варианте осуществления электрическая схема определяет неблагоприятное условие путем сравнения значений максимального электрического сопротивления R, определенных в течение множества последовательных затяжек. Это проиллюстрировано на Фиг. 7, на котором представлен график электрического сопротивления R в ходе последовательности циклов нагрева. Циклы нагрева, показанные на Фиг. 7, включают циклы 530a-f нагрева, которые имеют место при нормальных рабочих условиях, когда нагревательные нити 36 насыщены образующим аэрозоль субстратом, и цикл 532 нагрева, который имеет место при неблагоприятном условии, когда на нагревательных нитях 36 обеспечено недостаточное количество образующего аэрозоль субстрата. In another embodiment, the electrical circuit determines the unfavorable condition by comparing the maximum electrical resistance R values determined over a plurality of successive puffs. This is illustrated in FIG. 7, which is a graph of the electrical resistance R during a sequence of heating cycles. The heating cycles shown in Fig. 7 include heating cycles 530a-f that occur under normal operating conditions when the heating filaments 36 are saturated with aerosol-forming substrate, and a heating cycle 532 that occurs under an unfavorable condition where insufficient aerosol-forming substrate is provided on the heating filaments 36.

В данном варианте осуществления электрическая схема определяет максимальное электрическое сопротивление Rmax по истечении заданного периода tmin времени после начала цикла нагрева. Аналогично варианту осуществления, показанному на Фиг. 5, заданный период tmin времени начинается в момент начала цикла нагрева. Каждое из максимальных электрических сопротивлений Rmax1 - Rmax6 определяется в соответствующем цикле 530a-530f нагрева. Можно видеть, что максимальные электрические сопротивления Rmax1 - Rmax6 увеличиваются с каждым последующим циклом нагрева. Это может быть обусловлено двумя механизмами. Во-первых, первая затяжка начинается при нахождении нагревательного узла 30 при окружающей температуре, в то время как следующие затяжки могут начинаться при нахождении нагревательного узла 30 при более высокой температуре. Это обусловлено тем, что между последовательными затяжками нагревательный узел 30 может не охлаждаться до окружающей температуры перед началом следующего цикла нагрева. Во-вторых, с началом расходования образующего аэрозоль субстрата поток субстрата на нагревательный узел 30 замедляется с каждой последующей затяжкой. In this embodiment, the electrical circuit determines the maximum electrical resistance R max after a predetermined period t min of time after the start of the heating cycle. Similar to the embodiment shown in FIG. 5, the predetermined time period tmin starts at the start of the heating cycle. Each of the maximum electrical resistances R max1 - R max6 is determined in the respective heating cycle 530a-530f. It can be seen that the maximum electrical resistances R max1 - R max6 increase with each subsequent heating cycle. This may be due to two mechanisms. First, the first puff starts with the heating unit 30 at ambient temperature, while subsequent puffs may start with the heating unit 30 at a higher temperature. This is because between successive puffs, heating assembly 30 may not cool to ambient temperature before starting the next heating cycle. Second, as the aerosol-forming substrate begins to be consumed, the flow of substrate to the heater assembly 30 slows down with each successive puff.

Вследствие такого постепенного и непрерывного увеличения максимального электрического сопротивления, наблюдаемого в течение последовательных циклов, могут отсутствовать существенные различия в определяемом максимальном сопротивлении между любыми двумя последовательными затяжками. Это означает, что при некоторых условиях обнаружение начала опустения картриджа может быть невозможно. Because of this gradual and continuous increase in maximum electrical resistance observed over successive cycles, there may not be significant differences in the determined maximum resistance between any two successive puffs. This means that under some conditions, it may not be possible to detect the start of a cartridge emptying.

Для решения этой проблемы электрическая схема определяет неблагоприятное условие путем сравнения определенного максимального электрического сопротивления Rmax со скользящим средним Rmax_AV максимального электрического сопротивления, определенным за n предыдущих затяжек или циклов нагрева. Более конкретно, электрическая схема определяет неблагоприятное условие, если разность между максимальным электрическим сопротивлением в ходе цикла нагрева и скользящим средним значением (Rmax -Rmax_AV) превышает заданное пороговое значение ∆Rmax_offset, т.е. Rmax>( Rmax_AV +∆Rmax_offset). To solve this problem, the electrical circuit determines the unfavorable condition by comparing the determined maximum electrical resistance R max with a moving average R max_AV of the maximum electrical resistance determined over n previous puffs or heating cycles. More specifically, the circuitry detects an unfavorable condition if the difference between the maximum electrical resistance during the heating cycle and the moving average (R max -R max_AV ) exceeds a predetermined threshold value ∆R max_offset , i.e. R max >( R max_AV +∆R max_offset ).

Число n предыдущих циклов нагрева для вычисления скользящего среднего Rmax_AV в данном примере составляет 4. Таким образом, как показано на Фиг. 7, Rmax_AV для цикла 532 нагрева представляет собой среднее следующих значений: Rmax3, Rmax 4, Rmax 5 и Rmax6. Электрическая схема сравнивает максимальное электрическое сопротивление Rmax, определенное во время цикла 532 нагрева, со скользящим средним Rmax_AV и определяет неблагоприятное условие на основе результата сравнения. Это обусловлено тем, что максимальное сопротивление Rmax в данном случае превышает сумму скользящего среднего и заданного порога (Rmax_AV +∆Rmax_offset). The number n of previous heating cycles for calculating the moving average R max_AV in this example is 4. Thus, as shown in FIG. 7, R max_AV for heating cycle 532 is the average of R max3 , R max 4 , R max 5 , and R max 6 . The circuitry compares the maximum electrical resistance R max determined during the heating cycle 532 with the running average R max_AV and determines the unfavorable condition based on the result of the comparison. This is due to the fact that the maximum resistance R max in this case exceeds the sum of the moving average and the specified threshold (R max_AV +∆R max_offset ).

Поскольку предыдущий цикл нагрева отсутствует, отсутствует и скользящее среднее Rmax_AV для сравнения во время первого цикла 530a нагрева в указанном множестве последовательных циклов нагрева. Максимальное электрическое сопротивление Rmax 1, определенное во время первого цикла 530a нагрева, затем служит в качестве скользящего среднего Rmax_AV для второго цикла 530b нагрева. В тоже самое время, максимальные электрические сопротивления Rmax1 и Rmax2, соответственно определенные во время первого цикла 530a нагрева и второго цикла 530b нагрева, используются для вычисления обновленного скользящего среднего Rmax_AV, например Rmax_AV = (Rmax1 +Rmax2)/2 для третьего цикла 530c нагрева. Аналогичным образом, максимальные электрические сопротивления Rmax1, Rmax2, Rmax3, определенные во время первых трех циклов 530a-500c нагрева, используются для вычисления обновленного скользящего среднего Rmax_AV, например Rmax_AV = (Rmax1 +Rmax2+Rmax3)/3 для четвертого цикла 530d нагрева. Since there is no previous heating cycle, there is also no running average R max_AV for comparison during the first heating cycle 530a in said plurality of successive heating cycles. The maximum electrical resistance R max 1 determined during the first heating cycle 530a then serves as the running average R max_AV for the second heating cycle 530b. At the same time, the maximum electrical resistances R max1 and R max2 respectively determined during the first heating cycle 530a and the second heating cycle 530b are used to calculate the updated moving average R max_AV , for example R max_AV = (R max1 +R max2 )/2 for the third heating cycle 530c. Similarly, the maximum electrical resistances R max1 , R max2 , R max3 determined during the first three heating cycles 530a-500c are used to calculate the updated moving average R max_AV , for example R max_AV = (R max1 +R max2 +R max3 )/ 3 for the fourth heating cycle 530d.

В целом, скользящее среднее Rmax_AV для Р циклов нагрева получают по формуле Rmax_AV = (Rmax_P-n+Rmax_P-(n-1)… Rmax_P-1)/n, где P больше, чем n.In general, the running average R max_AV for P heating cycles is obtained by the formula R max_AV = (R max_P-n + R max_P-(n-1) ... R max_P-1 )/ n where P is greater than n.

Благодаря применению скользящего среднего, электрическая схема имеет возможность сравнения максимального сопротивления Rmax, определенного в цикле нагрева, со средним значением, которое характеризует ряд предыдущих циклов нагрева. Это обеспечивает возможность накопления малых приращений, определенных в предыдущих циклах нагрева, и в совокупности это обеспечивает возможность более быстрого обнаружения израсходования образующего аэрозоль субстрата с помощью электрической схемы. Through the use of a moving average, the electrical circuit is able to compare the maximum resistance R max determined in a heating cycle with an average value that characterizes a number of previous heating cycles. This allows the accumulation of small increments determined in previous heating cycles, and together this allows the electrical circuitry to detect the consumption of the aerosol-forming substrate more quickly.

Кроме того, при прохождении потока воздуха через нагревательный узел это обеспечивает возможность значительного снижения измеряемой температуры. Поэтому во всех вышеописанных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль устройство также содержит датчик потока воздуха для определения расхода воздуха во время затяжек, осуществляемых пользователем. Электрическая схема выполнена с возможностью коррекции определенного электрического сопротивления R на основе определенного расхода воздуха. Коррекция может осуществляться либо с помощью математической функции, либо путем обращения к справочной таблице, хранящейся в памяти устройства. Это обеспечивает возможность коррекции любых значений сопротивления R перед их использованием для определения неблагоприятного условия. Такая коррекция обеспечивает более точное определение неблагоприятного условия. In addition, when the air flow passes through the heating unit, this allows a significant decrease in the measured temperature. Therefore, in all of the above embodiments, the aerosol generating device also includes an airflow sensor for detecting airflow during puffs performed by the user. The electrical circuit is configured to correct a certain electrical resistance R based on a certain air flow rate. Correction can be carried out either using a mathematical function, or by referring to a lookup table stored in the device's memory. This allows any resistance values R to be corrected before being used to determine the adverse condition. This correction provides a more accurate determination of the unfavorable condition.

Способы, описанные в указанных различных вариантах осуществления, могут использоваться в сочетании друг с другом или в качестве выбираемых опций внутри одной системы.The methods described in these various embodiments may be used in combination with each other or as selectable options within the same system.

Claims (25)

1. Электрическая генерирующая аэрозоль система, содержащая:1. An electrical aerosol generating system, comprising: нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата вблизи нагревательного элемента; a heating element for heating the aerosol-forming substrate in the vicinity of the heating element; источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; и a power source for supplying power to the heating element; And электрическую схему, соединенную с нагревательным элементом и источником питания и содержащую память, причем электрическая схема выполнена с возможностью:an electrical circuit connected to the heating element and a power source and containing a memory, and the electrical circuit is configured to: регулирования подачи мощности на нагревательный элемент во время множества дискретных циклов нагрева в ответ на пользовательские вводы;adjusting the power supply to the heating element during a plurality of discrete heating cycles in response to user inputs; определения максимального электрического сопротивления нагревательного элемента во время каждого цикла нагрева;determining the maximum electrical resistance of the heating element during each heating cycle; вычисления скользящего среднего значения максимального электрического сопротивления нагревательного элемента за n предыдущих циклов нагрева, где n - целое число больше 1; calculating a moving average of the maximum electrical resistance of the heating element over n previous heating cycles, where n is an integer greater than 1; сравнения электрического сопротивления нагревательного элемента с вычисленным скользящим средним значением; comparing the electrical resistance of the heating element with the calculated moving average; определения неблагоприятного условия в случае, если электрическое сопротивление больше скользящего среднего значения более чем на величину порогового значения, хранящегося в памяти; и determining an unfavorable condition if the electrical resistance is greater than the moving average by more than a threshold value stored in the memory; And управления подачей мощности на нагревательный элемент на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе, или обеспечения индикации на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе.controlling power supply to the heating element based on whether an unfavorable condition exists on the heating element, or providing an indication based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element. 2. Электрическая генерирующая аэрозоль система по п. 1, в которой n составляет от 2 до 5.2. The electrical aerosol generating system of claim 1, wherein n is 2 to 5. 3. Электрическая генерирующая аэрозоль система по п. 1 или 2, в которой электрическая схема выполнена с возможностью управления подачей мощности или обеспечения индикации в случае, если неблагоприятное условие определено в течение двух последовательных циклов нагрева.3. The electrical aerosol generating system of claim 1 or 2, wherein the electrical circuitry is configured to control power delivery or provide an indication if an unfavorable condition is detected during two successive heating cycles. 4. Электрическая генерирующая аэрозоль система по любому из пп. 1-3, в которой электрическая схема выполнена с возможностью определения неблагоприятного условия лишь по истечении заданного начального периода времени с момента начала цикла нагрева, причем указанный заданный начальный период времени хранится в памяти. 4. Electric generating aerosol system according to any one of paragraphs. 1-3, in which the electrical circuit is configured to determine the adverse condition only after a predetermined initial period of time has elapsed from the start of the heating cycle, and said predetermined initial time period is stored in the memory. 5. Электрическая генерирующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, также содержащая мундштук, на котором пользователь имеет возможность затяжки для втягивания аэрозоля из системы, причем электрическая схема содержит детектор затяжек для определения моментов осуществления пользователем затяжек на системе в качестве пользовательских вводов, и указанная электрическая схема выполнена с возможностью подачи мощности от источника питания на нагревательный элемент при обнаружении затяжек указанным детектором затяжек.5. An electrical aerosol generating system according to any one of the preceding claims, also comprising a mouthpiece on which a user has a puff capability to draw aerosol from the system, wherein the electrical circuitry comprises a puff detector for detecting when a user puffs on the system as user inputs, and said electrical the circuit is configured to supply power from the power source to the heating element when puffs are detected by said puff detector. 6. Электрическая генерирующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью определения наличия неблагоприятного условия во время каждого цикла нагрева. 6. An electrical aerosol generating system according to any one of the preceding claims, wherein the electrical circuitry is configured to detect the presence of an unfavorable condition during each heating cycle. 7. Электрическая генерирующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью измерения расхода воздуха, проходящего через систему, и указанная электрическая схема выполнена с возможностью регулирования результатов измерения электрического сопротивления или одного или более сохраненных пороговых значений на основе измеренного расхода воздуха.7. An electrical aerosol generating system according to any one of the preceding claims, wherein the electrical circuit is configured to measure the flow rate of air passing through the system, and said electrical circuit is configured to adjust electrical resistance measurement results or one or more stored threshold values based on the measured flow rate. air. 8. Электрическая генерирующая аэрозоль система по любому из предыдущих пунктов, содержащая генерирующее аэрозоль устройство и съемный картридж, причем источник питания и электрическая схема находятся в генерирующем аэрозоль устройстве, а нагревательный элемент находится в съемном картридже и картридж содержит жидкий образующий аэрозоль субстрат.8. An electrical aerosol generating system according to any one of the preceding claims, comprising an aerosol generating device and a removable cartridge, wherein the power source and circuitry are located in the aerosol generating device, and the heating element is located in the removable cartridge, and the cartridge contains a liquid aerosol generating substrate. 9. Способ управления подачей мощности на нагревательный элемент в электрической генерирующей аэрозоль системе, включающий этапы, на которых:9. A method for controlling power supply to a heating element in an electrical aerosol generating system, comprising the steps of: регулируют подачу мощности на нагревательный элемент во время множества дискретных циклов нагрева в ответ на пользовательские вводы;adjusting the power supply to the heating element during a plurality of discrete heating cycles in response to user inputs; определяют максимальное электрическое сопротивление нагревательного элемента во время каждого цикла нагрева;determining the maximum electrical resistance of the heating element during each heating cycle; вычисляют скользящее среднее значение максимального электрического сопротивления нагревательного элемента за n предыдущих циклов нагрева, где n - целое число больше 1; calculate the moving average of the maximum electrical resistance of the heating element for n previous heating cycles, where n is an integer greater than 1; сравнивают электрическое сопротивление нагревательного элемента с вычисленным скользящим средним значением; comparing the electrical resistance of the heating element with the calculated moving average; определяют неблагоприятное условие, если электрическое сопротивление больше скользящего среднего значения более чем на величину порогового значения, хранящегося в памяти; и determining an unfavorable condition if the electrical resistance is greater than the moving average by more than a threshold value stored in the memory; And управляют подачей мощности на нагревательный элемент на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе, или обеспечивают индикацию на основе того, имеет ли место неблагоприятное условие на нагревательном элементе.controlling power supply to the heating element based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element, or providing an indication based on whether an unfavorable condition occurs on the heating element. 10. Микропроцессор, содержащий внутреннюю память для загрузки компьютерного программного продукта, содержащего программные кодовые блоки для выполнения способа по п. 9, причем указанный продукт выполняется в программируемой электрической схеме электрической генерирующей аэрозоль системы, содержащей нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата и источник питания для подачи мощности на электрический нагреватель, и указанная электрическая схема соединена с указанными электрическим нагревателем и источником питания и выполнена с возможностью определения электрического сопротивления нагревательного элемента.10. A microprocessor comprising an internal memory for loading a computer program product comprising software code blocks for performing the method of claim 9, said product being executed in a programmable circuitry of an electrical aerosol generating system comprising a heating element for heating the aerosol-forming substrate and a power supply for supplying power to the electric heater, and said electrical circuit is connected to said electric heater and power source and configured to determine the electrical resistance of the heating element.
RU2020142780A 2018-05-30 2019-05-29 Electric aerosol generating system and method for control of power supply to heating element in electric aerosol generating system RU2792959C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18175200.7 2018-05-30

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2023105844A Division RU2023105844A (en) 2018-05-30 2019-05-29 METHODS FOR DETERMINING CONDITIONS ON HEATER IN AEROSOL GENERATING SYSTEM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020142780A RU2020142780A (en) 2022-06-30
RU2792959C2 true RU2792959C2 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013098396A2 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Philip Morris Products S.A. Detection of aerosol-forming substrate in an aerosol generating device
RU2509516C2 (en) * 2007-05-11 2014-03-20 Спиренбург Унд Партнер Аг Smoking device, charging device and its usage method
RU2600093C1 (en) * 2013-08-14 2016-10-20 Пиксан Ой Device and method for control of electric evaporator
EP3210480A1 (en) * 2014-10-24 2017-08-30 Lin, Guangrong Electronic cigarette having temperature control, and temperature control method therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509516C2 (en) * 2007-05-11 2014-03-20 Спиренбург Унд Партнер Аг Smoking device, charging device and its usage method
WO2013098396A2 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Philip Morris Products S.A. Detection of aerosol-forming substrate in an aerosol generating device
RU2600093C1 (en) * 2013-08-14 2016-10-20 Пиксан Ой Device and method for control of electric evaporator
EP3210480A1 (en) * 2014-10-24 2017-08-30 Lin, Guangrong Electronic cigarette having temperature control, and temperature control method therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210212170A1 (en) Heater management
JP7449240B2 (en) Method for detecting heater status in an aerosol generation system
RU2749372C2 (en) Heater control
EP3419445B1 (en) Aerosol-generating system with liquid level determination and method of determining liquid level in an aerosol-generating system
EP3801080B1 (en) Detection of adverse heater conditions in an electrically heated aerosol generating system
RU2792959C2 (en) Electric aerosol generating system and method for control of power supply to heating element in electric aerosol generating system
RU2795873C2 (en) Electric system generating aerosol, method of control of power supply to heating element in electric system and internal microprocessor storage device
BR112018077199B1 (en) ELECTRICALLY OPERATED AEROSOL GENERATING SYSTEM, HEATER ASSEMBLY, ELECTRICALLY OPERATED AEROSOL GENERATING DEVICE FOR AN ELECTRICALLY OPERATED AEROSOL GENERATING SYSTEM, ELECTRICAL CIRCUITS FOR AN ELECTRICALLY OPERATED AEROSOL GENERATING SYSTEM, AND METHOD FOR CONTROLLING THE SUPPLY POWER TO AN ELECTRIC HEATER IN ONE ELECTRICALLY OPERATED AEROSOL GENERATOR SYSTEM