RU2793697C2 - Heating assembly and method of induction heating of aerosol substrate - Google Patents

Heating assembly and method of induction heating of aerosol substrate Download PDF

Info

Publication number
RU2793697C2
RU2793697C2 RU2021111370A RU2021111370A RU2793697C2 RU 2793697 C2 RU2793697 C2 RU 2793697C2 RU 2021111370 A RU2021111370 A RU 2021111370A RU 2021111370 A RU2021111370 A RU 2021111370A RU 2793697 C2 RU2793697 C2 RU 2793697C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current collector
aerosol generating
aerosol
heating
susceptor
Prior art date
Application number
RU2021111370A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021111370A (en
Inventor
Ихар Николаевич ЗИНОВИК
Ирене ТОРИНО
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 RU2021111370A publication Critical patent/RU2021111370A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2793697C2 publication Critical patent/RU2793697C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: induction heating unit.
SUBSTANCE: heating unit contains an induction source connected to a DC power supply, which is configured to generate an alternating electromagnetic field for inductive heating of the current-collecting unit. The current collector assembly comprises the first current collector containing the first current collector material and the second current collector containing the second current collector material having a Curie temperature below the operating temperature. In addition, the heating unit contains a controller functionally connected to the induction source and DC power supply. The controller is configured to determine the actual apparent resistance of the current collector, which indicates the actual temperature of the current collector, to determine the minimum value of the apparent resistance that occurs when the current collector is preheated, and to regulate the operation of the induction source so that the actual apparent resistance corresponds to a certain minimum value of the apparent resistance plus a predetermined apparent resistivity offset value to control the heating of the aerosol generating substrate to operating temperature. The invention is an induction heating unit for inductively heating an aerosol-forming substrate to an operating temperature. The present invention further relates to an aerosol generating apparatus, an aerosol generating system, and a method for induction heating of an aerosol generating substrate using such a heating unit.
EFFECT: improve the operation of the device.
14 cl, 19 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к индукционному нагревательному узлу и способу индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль, и системе, генерирующей аэрозоль, содержащей такой индукционный нагревательный узел.The present invention relates to an induction heating unit and a method for induction heating of an aerosol generating substrate. The present invention also relates to an aerosol generating device and an aerosol generating system comprising such an induction heating unit.

Системы, генерирующие аэрозоль, на основе индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который может образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, общеизвестны из предшествующего уровня техники. Для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, такие системы могут содержать индукционный нагревательный узел, содержащий индукционный источник и токоприемник (сусцептор). Индукционный источник выполнен с возможностью генерирования переменного электромагнитного поля, которое индуцирует по меньшей мере одно из вихревых токов, генерирующих тепло, или потерь на гистерезис в токоприемнике (сусцепторе). Хотя индукционный источник обычно является частью устройства, генерирующего аэрозоль, токоприемник (сусцептор) может быть либо частью устройства, либо неотделимой частью изделия, генерирующего аэрозоль, которое выполнено с возможностью размещения в устройстве, генерирующем аэрозоль, включая индукционный источник. В любом случае токоприемник расположен так, чтобы быть в тепловой близости от субстрата или в прямом физическом контакте с ним во время работы системы.Aerosol generating systems based on inductive heating of an aerosol generating substrate that can form an inhalable aerosol when heated are well known in the art. To heat the aerosol-forming substrate, such systems may include an induction heating assembly comprising an induction source and a current collector (susceptor). The induction source is configured to generate an alternating electromagnetic field that induces at least one of heat generating eddy currents or hysteresis losses in the current collector (susceptor). Although the induction source is usually part of an aerosol generating device, the current collector (susceptor) may be either part of the device or an integral part of an aerosol generating product that is configured to be placed in an aerosol generating device, including an induction source. In either case, the current collector is positioned to be in thermal proximity to, or in direct physical contact with, the substrate during operation of the system.

Для регулирования температуры субстрата предложены токоприемные (сусцепторные) узлы, содержащие первый и второй токоприемники (сусцепторы), выполненные из различных материалов. Первый токоприемный (сусцепторный) материал оптимизирован в отношении потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева. В отличие от этого второй токоприемный (сусцепторный) материал используют как температурный маркер. Для этого второй токоприемный материал выбирают так, чтобы он имел температуру Кюри, соответствующую заданной рабочей температуре токоприемного (сусцепторного) узла. Магнитные свойства второго токоприемника (сусцептора) при его температуре Кюри изменяются с ферромагнитных или ферримагнитных на парамагнитные, что сопровождается временным изменением его электрического сопротивления. Таким образом, посредством наблюдения за соответствующим изменением электрического тока, потребляемого индукционным источником, можно определить, когда второй токоприемный (сусцепторный) материал достиг своей температуры Кюри и, таким образом, когда была достигнута заданная рабочая температура.To control the temperature of the substrate, current-collecting (susceptor) nodes are proposed, containing the first and second current collectors (susceptors) made of various materials. The first susceptor material is optimized with respect to heat loss and thus heating efficiency. In contrast, the second current-collecting (susceptor) material is used as a temperature marker. To do this, the second current-collecting material is chosen so that it has a Curie temperature corresponding to the specified operating temperature of the current-collecting (susceptor) node. The magnetic properties of the second current collector (susceptor) at its Curie temperature change from ferromagnetic or ferrimagnetic to paramagnetic, which is accompanied by a temporary change in its electrical resistance. Thus, by observing a corresponding change in the electrical current drawn by the induction source, it can be determined when the second current-collecting (susceptor) material has reached its Curie temperature and thus when the desired operating temperature has been reached.

Однако при наблюдении изменения электрического тока, потребляемого индукционным источником, может оказаться трудно отличить ситуацию, когда второй токоприемный (сусцепторный) материал достиг своей температуры Кюри, от ситуации, когда пользователь делает затяжку, в частности первую затяжку, во время которой электрический ток показывает аналогичное изменение характеристик. Изменение электрического тока во время затяжки пользователя происходит из-за охлаждения токоприемного узла, вызванного втягиванием воздуха через изделие, генерирующее аэрозоль, когда пользователь делает затяжку. Охлаждение вызывает временное изменение электрического сопротивления токоприемного узла. Это, в свою очередь, вызывает соответствующее изменение электрического тока, потребляемого индукционным источником. Обычно охлаждению токоприемного узла во время затяжки пользователя противодействует контроллер, временно увеличивая мощность нагрева. Тем не менее, это вызванное контроллером временное увеличение мощности нагрева может оказывать неблагоприятное воздействие, вызывая нежелательный перегрев токоприемного узла в случае, когда отслеживаемое изменение электрического тока, которое на самом деле происходит из-за того, что второй токоприемный материал достиг своей температуры Кюри, ошибочно идентифицируют как затяжку пользователя.However, when observing the change in electric current drawn by the induction source, it may be difficult to distinguish between the situation where the second current-collecting (susceptor) material has reached its Curie temperature, and the situation when the user takes a puff, in particular the first puff, during which the electric current shows a similar change. characteristics. The change in electric current during a user's puff is due to the cooling of the current collector assembly caused by air being drawn through the aerosol generating product as the user takes a puff. Cooling causes a temporary change in the electrical resistance of the current collector. This, in turn, causes a corresponding change in the electrical current drawn by the induction source. Typically, the controller counteracts the cooling of the current collector during the user's puff by temporarily increasing the heating power. However, this controller-induced temporary increase in heating power can have the adverse effect of causing unwanted overheating of the susceptor assembly in the event that the monitored change in electric current, which is actually due to the second susceptor material reaching its Curie temperature, is erroneous. identified as user puff.

Следовательно, было бы желательно иметь индукционный нагревательный узел и способ индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, с преимуществами решений предшествующего уровня техники, но без их ограничений. В частности, было бы желательно иметь индукционный нагревательный узел и способ индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, которые позволили бы улучшить регулирование температуры.Therefore, it would be desirable to have an induction heating unit and a method for inductively heating an aerosol forming substrate with the advantages of the prior art, but without their limitations. In particular, it would be desirable to have an induction heating unit and a method for inductively heating an aerosol-forming substrate, which would improve temperature control.

Согласно настоящему изобретению, предоставляется индукционный нагревательный узел для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до рабочей температуры. Нагревательный узел содержит блок питания постоянного тока, выполненный с возможностью подачи напряжения питания постоянного тока и тока питания постоянного тока. Нагревательный узел содержит дополнительно содержит индукционный источник, соединенный с блоком питания постоянного тока и выполненный с возможностью генерирования переменного электромагнитного поля. Нагревательный узел также содержит токоприемный узел для индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, под воздействием переменного магнитного поля, генерируемого индукционным источником. Токоприемный узел содержит первый токоприемник, содержащий первый токоприемный материал. Токоприемный узел также содержит второй токоприемник, содержащий второй токоприемный материал, имеющий температуру Кюри ниже рабочей температуры. Кроме того, нагревательный узел содержит контроллер, функционально соединенный с индукционным источником и блоком питания постоянного тока. Контроллер выполнен с возможностью определения по напряжению питания постоянного тока и току питания постоянного тока, потребляемым от блока питания постоянного тока, фактического кажущегося сопротивления токоприемного узла, которое указывает фактическую температуру токоприемного узла. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения минимального значения кажущегося сопротивления, возникающего во время предварительного нагрева токоприемного узла, начиная от комнатной температуры и до рабочей температуры. Кроме того, контроллер выполнен с возможностью регулирования (управления) работы индукционного источника в конфигурации с обратной связью так, что фактическое кажущееся сопротивление соответствует (сумме) определенному минимальному значению кажущегося сопротивления плюс предварительно определенное (заданное) значение смещения кажущегося сопротивления, для регулирования нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до рабочей температуры.According to the present invention, an induction heating unit is provided for heating an aerosol-forming substrate to an operating temperature. The heating unit comprises a DC power supply configured to supply a DC power supply voltage and a DC power supply current. The heating unit further comprises an induction source connected to a DC power supply unit and configured to generate an alternating electromagnetic field. The heating unit also contains a current-collecting unit for inductively heating the aerosol-forming substrate under the influence of an alternating magnetic field generated by the induction source. The current collector assembly contains the first current collector containing the first current collector material. The current collector also includes a second current collector containing a second current collector material having a Curie temperature below the operating temperature. In addition, the heating unit contains a controller functionally connected to the induction source and DC power supply. The controller is configured to determine, from the DC supply voltage and the DC supply current consumed from the DC power supply, the actual apparent resistance of the current collector, which indicates the actual temperature of the current collector. The controller is additionally configured to determine the minimum value of the apparent resistance that occurs during the preheating of the current collector assembly, from room temperature to operating temperature. In addition, the controller is configured to regulate (control) the operation of the induction source in a feedback configuration so that the actual apparent resistance corresponds to (the sum of) a certain minimum apparent resistance value plus a predetermined (set) apparent resistance offset value, to regulate the heating of the substrate, aerosol-forming to operating temperature.

Согласно настоящему изобретению было признано, что минимальное значение кажущегося сопротивления, возникающего во время предварительного нагрева токоприемного узла, начиная с комнатной температуры, может быть надежно использовано в качестве температурного маркера для регулирования температуры нагрева субстрата, образующего аэрозоль, без риска быть ошибочно принятым за затяжку пользователя. Это связано с тем фактом, что сопротивление проходит минимальное значение во время предварительного нагрева токоприемного узла и, следовательно, находится в диапазоне температур ниже рабочей температуры. В результате существует достаточно большой температурный интервал между маркерной температурой и рабочей температурой, при которой обычно происходит временное изменение сопротивления во время затяжки пользователя. Соответственно нежелательный перегрев субстрата, образующего аэрозоль, может быть эффективно предотвращен.According to the present invention, it has been recognized that the minimum value of apparent resistance that occurs during preheating of the current collector assembly, starting from room temperature, can be reliably used as a temperature marker to control the heating temperature of the aerosol generating substrate without the risk of being mistaken for a puff by the user. . This is due to the fact that the resistance passes a minimum value during the preheating of the current collector and therefore is in the temperature range below the operating temperature. As a result, there is a sufficiently large temperature range between the marker temperature and the operating temperature at which a temporary change in resistance usually occurs during the user's puff. Accordingly, unwanted overheating of the aerosol-generating substrate can be effectively prevented.

Согласно настоящему изобретению регулирование температуры нагрева основано на принципах блокировки смещения или регулирования смещения с использованием предварительно определенного значения смещения кажущегося сопротивления. Значение смещения перекрывает интервал между измеренным кажущимся сопротивлением при маркерной температуре и кажущимся сопротивлением при рабочей температуре. Преимущественно это позволяет избежать прямого регулирования температуры нагрева на основе предварительно определенного целевого значения кажущегося сопротивления при рабочей температуре и, следовательно, избежать неправильной интерпретации измеренного параметра сопротивления. According to the present invention, heating temperature control is based on the principles of bias blocking or bias control using a predetermined apparent resistivity bias value. The offset value spans the interval between the measured apparent resistivity at marker temperature and the apparent resistivity at operating temperature. Advantageously, this avoids direct control of the heating temperature based on a predetermined target value of apparent resistance at operating temperature and hence avoids misinterpretation of the measured resistance parameter.

Кроме того, регулирование смещения температуры нагрева более стабильно и надежно, чем регулирование температуры, основанное на измеренных абсолютных значениях кажущегося сопротивления при желаемой рабочей температуре. Это связано с тем, что измеренное абсолютное значение кажущегося сопротивления, определяемое по напряжению питания и току питания, зависит от различных факторов, таких как, например, сопротивление электрической схемы индукционного источника и различные контактные сопротивления. Такие факторы подвержены влиянию окружающей среды и могут изменяться со временем и/или между разными индукционными источниками и токоприемными узлами одного и того же типа, в зависимости от производства. Преимущественно такие эффекты по существу сводят на нет значение разности между измеренными абсолютными значениями кажущегося сопротивления. Соответственно, использование значения смещения кажущегося сопротивления для регулирования температуры менее подвержено таким неблагоприятным воздействиям и изменениям. In addition, heating temperature offset control is more stable and reliable than temperature control based on measured absolute values of apparent resistivity at the desired operating temperature. This is due to the fact that the measured absolute value of the apparent resistance, determined from the supply voltage and supply current, depends on various factors, such as, for example, the resistance of the electrical circuit of the induction source and various contact resistances. Such factors are influenced by the environment and may change over time and/or between different induction sources and current collectors of the same type, depending on production. Preferably, such effects essentially negate the value of the difference between the measured absolute values of the apparent resistivity. Accordingly, the use of an apparent resistivity offset value for temperature control is less susceptible to such adverse effects and changes.

Значение смещения кажущегося сопротивления для регулирования температуры нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до рабочей температуры может быть предварительно определено посредством калибровочного измерения, например, во время изготовления устройства. The apparent resistivity shift value for adjusting the heating temperature of the aerosol-forming substrate to the operating temperature may be predetermined by means of a calibration measurement, for example, during manufacture of the device.

Предпочтительно минимальное значение, близкое к температуре Кюри второго токоприемного материала, является глобальным минимумом профиля зависимости сопротивления от температуры.Preferably, the minimum value close to the Curie temperature of the second current collector material is the global minimum of the resistance versus temperature profile.

В контексте данного документа термин «начиная с комнатной температуры» предпочтительно означает, что минимальное значение, близкое к температуре Кюри второго токоприемного материала, возникает в профиле зависимости сопротивления от температуры во время предварительного нагрева, то есть нагрева токоприемного узла от комнатной температуры до рабочей температуры, до которой субстрат, образующий аэрозоль, необходимо нагревать.In the context of this document, the term "starting at room temperature" preferably means that a minimum value close to the Curie temperature of the second current collector material occurs in the resistance versus temperature profile during preheating, i.e. heating of the current collector assembly from room temperature to operating temperature, to which the aerosol-forming substrate must be heated.

В контексте данного документа комнатная температура может соответствовать температуре в диапазоне от 18 градусов Цельсия до 25 градусов Цельсия, в частности температуре 20 градусов Цельсия.In the context of this document, room temperature may correspond to a temperature in the range of 18 degrees Celsius to 25 degrees Celsius, in particular a temperature of 20 degrees Celsius.

Минимальное значение кажущегося сопротивления, возникающее при предварительном нагреве токоприемного узла, предпочтительно находится в диапазоне температур ±5 градусов Цельсия около температуры Кюри второго токоприемного материала. Согласно настоящему изобретению температура Кюри второго токоприемного материала ниже рабочей температуры. То есть, первый и второй токоприемные материалы предпочтительно выбирают так, что во время предварительного нагрева токоприемного узла, начиная с комнатной температуры, профиль зависимости сопротивления от температуры токоприемного узла имеет минимальное значение кажущегося сопротивления в диапазоне температур ±5 градусов Цельсия около температуры Кюри второго токоприемного материала. The minimum apparent resistance value that occurs when the current collector assembly is preheated is preferably in the temperature range of ±5 degrees Celsius around the Curie temperature of the second current collector material. According to the present invention, the Curie temperature of the second current collector material is below the operating temperature. That is, the first and second susceptor materials are preferably chosen such that during preheating of the susceptor assembly, starting at room temperature, the resistance versus temperature profile of the susceptor assembly has a minimum apparent resistance value in the temperature range of ±5 degrees Celsius around the Curie temperature of the second susceptor material. .

Предпочтительно второй токоприемный материал выбирают так, что он имеет температуру Кюри ниже 350 градусов Цельсия, в частности ниже 300 градусов Цельсия, предпочтительно ниже 250 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно ниже 200 градусов Цельсия. Эти значения значительно ниже типичных рабочих температур, используемых для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, внутри изделия, генерирующего аэрозоль. Таким образом, правильная идентификация маркера температуры на минимуме профиля зависимости сопротивления нот температуры, близком к температуре Кюри второго токоприемного материала, дополнительно улучшается благодаря достаточно большому температурному интервалу до рабочей температуры, при которой обычно происходит изменение кажущегося общего сопротивления при затяжке пользователя. Preferably, the second current collector material is chosen to have a Curie temperature below 350 degrees Celsius, in particular below 300 degrees Celsius, preferably below 250 degrees Celsius, most preferably below 200 degrees Celsius. These values are well below the typical operating temperatures used to heat the aerosol generating substrate within the aerosol generating article. Thus, the correct identification of the temperature marker at the minimum of the resistance temperature profile close to the Curie temperature of the second current-collecting material is further improved due to a sufficiently large temperature interval to the operating temperature at which the change in apparent total resistance usually occurs when the user tightens.

Рабочие температуры, используемые для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, внутри изделия, генерирующего аэрозоль, могут составлять по меньшей мере 300 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере 350 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере 370 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно по меньшей мере 400 градусов Цельсия. Эти температуры являются обычными рабочими температурами для нагрева, но не сгорания, субстрата, образующего аэрозоль.Operating temperatures used to heat the aerosol generating substrate within the aerosol generating article may be at least 300 degrees Celsius, in particular at least 350 degrees Celsius, preferably at least 370 degrees Celsius, most preferably at least 400 degrees Celsius. These temperatures are typical operating temperatures for heating, but not combusting, an aerosol-forming substrate.

Аналогично второй токоприемный материал имеет температуру Кюри на по меньшей мере 20 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере 50 градусов Цельсия, более конкретно, по меньшей мере 100 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере 150 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно по меньшей мере 200 градусов Цельсия ниже рабочей температуры. Similarly, the second current-collecting material has a Curie temperature of at least 20 degrees Celsius, in particular at least 50 degrees Celsius, more specifically at least 100 degrees Celsius, preferably at least 150 degrees Celsius, most preferably at least 200 degrees Celsius. below operating temperature.

В контексте данного документа термин «токоприемник» обозначает элемент, который может преобразовывать электромагнитную энергию в тепло при воздействии на него переменного электромагнитного поля. Это может быть результатом потерь на гистерезис и/или вихревых токов, индуцируемых в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала. Потери на гистерезис возникают в ферромагнитных или ферримагнитных токоприемниках в связи с перемагничиванием магнитных доменов внутри материала под воздействием переменного электромагнитного поля. Вихревые токи могут быть индуцированы, если токоприемник является электрически проводящим. В случае электрически проводящего ферромагнитного или ферримагнитного токоприемника тепло может генерироваться посредством как вихревых токов, так и потерь на гистерезис. In the context of this document, the term "current collector" means an element that can convert electromagnetic energy into heat when exposed to an alternating electromagnetic field. This may be the result of hysteresis losses and/or eddy currents induced in the current collector, depending on the electrical and magnetic properties of the current collector material. Hysteresis losses occur in ferromagnetic or ferrimagnetic current collectors due to the remagnetization of magnetic domains inside the material under the influence of an alternating electromagnetic field. Eddy currents can be induced if the current collector is electrically conductive. In the case of an electrically conductive ferromagnetic or ferrimagnetic current collector, heat can be generated by both eddy currents and hysteresis losses.

Согласно настоящему изобретению второй токоприемный материал является по меньшей мере ферримагнитным или ферромагнитным, имеющим конкретную температуру Кюри. Температура Кюри представляет собой температуру, выше которой ферримагнитный или ферромагнитный материал теряет соответственно свой ферримагнитизм или ферромагнитизм и становится парамагнитным. В дополнение к тому, что он является ферримагнитным или ферромагнитным, второй токоприемный материал также может быть электрически проводящим. According to the present invention, the second current collector material is at least ferrimagnetic or ferromagnetic having a particular Curie temperature. The Curie temperature is the temperature above which a ferrimagnetic or ferromagnetic material loses its ferrimagnetism or ferromagnetism, respectively, and becomes paramagnetic. In addition to being ferrimagnetic or ferromagnetic, the second current collector material may also be electrically conductive.

Предпочтительно второй токоприемный материал может содержать один из мю-металла или пермаллоя.Preferably, the second current collector material may comprise one of mu-metal or permalloy.

В то время как второй токоприемник в основном приспособлен для отслеживания температуры токоприемного узла, первый токоприемник предпочтительно выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Для этого первый токоприемник может быть оптимизирован в отношении потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева. Соответственно, первый токоприемный материал может быть электрически проводящим и/или одним из парамагнитного, ферромагнитного или ферримагнитного материалов. В случае, если первый токоприемный материал является ферромагнитным или ферримагнитным, соответствующая температура Кюри первого токоприемного материала предпочтительно является отличающейся от температуры Кюри второго токоприемника, в частности, более высокой, чем любая типичная рабочая температура, упомянутая выше, используемая для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Например, первый токоприемный материал может иметь температуру кюри по меньшей мере 400 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере 500 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере 600 градусов Цельсия.While the second current collector is generally adapted to monitor the temperature of the current collector assembly, the first current collector is preferably configured to heat the aerosol generating substrate. To this end, the first pantograph can be optimized with regard to heat loss and thus heating efficiency. Accordingly, the first current-collecting material may be electrically conductive and/or one of paramagnetic, ferromagnetic, or ferrimagnetic materials. In case the first current collector material is ferromagnetic or ferrimagnetic, the corresponding Curie temperature of the first current collector material is preferably different from the Curie temperature of the second current collector, in particular higher than any typical operating temperature mentioned above used to heat the aerosol forming substrate. For example, the first current collector material may have a Curie temperature of at least 400 degrees Celsius, in particular at least 500 degrees Celsius, preferably at least 600 degrees Celsius.

Например, первый токоприемный материал может содержать один из алюминия, железа, никеля, меди, бронзы, кобальта, нелегированной углеродистой стали, нержавеющей стали, ферритной нержавеющая стали, мартенситной нержавеющей стали или аустенитной нержавеющей стали. For example, the first current collector material may comprise one of aluminium, iron, nickel, copper, bronze, cobalt, unalloyed carbon steel, stainless steel, ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, or austenitic stainless steel.

Предпочтительно первый токоприемный материал имеет положительный температурный коэффициент сопротивления, тогда как второй токоприемный материал предпочтительно имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Согласно настоящему изобретению было признано, что токоприемный узел, содержащий два токоприемных материала, имеющих противоположные температурные коэффициенты сопротивления, имеет профиль зависимости сопротивления от температуры, который включает минимальное значение сопротивления около температуры Кюри второго токоприемного материала, например ±5 градусов Цельсия около температуры Кюри второго токоприемного материала. Предпочтительно это минимальное значение является глобальным минимумом профиля зависимости сопротивления от температуры. Этот минимум обусловлен противоположным температурным поведением соответствующего электрического сопротивления первого и второго токоприемных материалов и магнитными свойствами второго токоприемного материала. При начале нагрева токоприемного узла от комнатной температуры сопротивление первого токоприемного материала увеличивается, тогда как сопротивление второго токоприемного материала уменьшается с увеличением температуры. Общее кажущееся сопротивление токоприемного узла, «видимое» индукционным источником, используемым для индуктивного нагрева токоприемного узла, определяется комбинацией соответствующих сопротивлений первого и второго токоприемных материалов. При достижении температуры Кюри второго токоприемного материала снизу уменьшение сопротивления второго токоприемного материала обычно преобладает над увеличением сопротивления первого токоприемного материала. Соответственно, общее кажущееся сопротивление токоприемного узла уменьшается в диапазоне температур ниже, в частности приблизительно ниже, температуры Кюри второго токоприемного материала. При температуре Кюри второй токоприемный материал теряет свои магнитные свойства. Это вызывает увеличение поверхностного слоя, доступного для вихревых токов во втором токоприемном материале, что сопровождается внезапным падением его сопротивления. Таким образом, при дальнейшем увеличении температуры токоприемного узла сверх температуры Кюри второго токоприемного материала вклад сопротивления второго токоприемного материала в общее кажущееся сопротивление токоприемного узла становится меньше или даже пренебрежимо малым. Следовательно, после прохождения минимального значения около температуры Кюри второго токоприемного материала, общее кажущееся сопротивление токоприемного узла в основном определяется увеличением сопротивления первого токоприемного материала. То есть, общее кажущееся сопротивление токоприемного узла снова увеличивается. В результате токоприемный узел имеет профиль зависимости сопротивления от температуры, который включает желаемое минимальное значение сопротивления около температуры Кюри второго токоприемного материала.Preferably the first current collector material has a positive temperature coefficient of resistance, while the second current collector material preferably has a negative temperature coefficient of resistance. According to the present invention, it has been recognized that a current collector assembly comprising two current collector materials having opposite temperature coefficients of resistance has a resistance versus temperature profile that includes a minimum resistance value around the Curie temperature of the second current collector material, for example ±5 degrees Celsius around the Curie temperature of the second current collector material. material. Preferably, this minimum value is the global minimum of the resistance versus temperature profile. This minimum is due to the opposite temperature behavior of the respective electrical resistance of the first and second current collector materials and the magnetic properties of the second current collector material. When the current-collecting assembly starts heating from room temperature, the resistance of the first current-collecting material increases, while the resistance of the second current-collecting material decreases with increasing temperature. The total apparent resistance of the susceptor assembly "seen" by the inductive source used to inductively heat the susceptor assembly is determined by the combination of the respective resistances of the first and second susceptor materials. When the Curie temperature of the second current-collecting material is reached from below, the decrease in the resistance of the second current-collecting material usually prevails over the increase in the resistance of the first current-collecting material. Accordingly, the overall apparent resistance of the current collector assembly decreases in the temperature range below, in particular approximately below, the Curie temperature of the second current collector material. At the Curie temperature, the second current-collecting material loses its magnetic properties. This causes an increase in the surface layer available for eddy currents in the second current collector material, which is accompanied by a sudden drop in its resistance. Thus, with a further increase in the temperature of the current collector above the Curie temperature of the second current collector material, the contribution of the resistance of the second current collector material to the total apparent resistance of the current collector node becomes smaller or even negligible. Therefore, after passing a minimum value near the Curie temperature of the second current collector material, the total apparent resistance of the current collector assembly is mainly determined by the increase in the resistance of the first current collector material. That is, the total apparent resistance of the current collector increases again. As a result, the current collector assembly has a resistance versus temperature profile that includes a desired minimum resistance value around the Curie temperature of the second current collector material.

Предпочтительно первый токоприемник и второй токоприемник находятся в непосредственном физическом контакте друг с другом. В частности, первый и второй токоприемники могут образовывать единый токоприемный узел. Таким образом, при нагреве первый и второй токоприемники имеют по существу одинаковую температуру. Благодаря этому регулирование температуры первого токоприемника посредством второго токоприемника является крайне точным. Непосредственный контакт между первым токоприемником и вторым токоприемником может быть реализован любыми подходящими средствами. Например, второй токоприемник может быть гальванически нанесен, осажден, нанесен в виде покрытия, нанесен посредством плакирования или приварен к первому токоприемнику. Предпочтительные способы включают электролитическое осаждение (нанесение гальванического покрытия), плакирование, нанесение покрытия погружением или нанесение покрытия валиком. Preferably, the first current collector and the second current collector are in direct physical contact with each other. In particular, the first and second current collectors may form a single current collector assembly. Thus, when heated, the first and second pantographs have substantially the same temperature. Due to this, the temperature control of the first pantograph by means of the second pantograph is extremely precise. Direct contact between the first current collector and the second current collector may be realized by any suitable means. For example, the second current collector may be electroplated, deposited, coated, applied by cladding, or welded to the first current collector. Preferred methods include electroplating (electroplating), cladding, dip plating, or roll plating.

Токоприемный узел согласно настоящему изобретению предпочтительно выполнен с возможностью приведения в действие переменным, в частности высокочастотным, электромагнитным полем. В контексте данного документа высокочастотное электромагнитное поле может находиться в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц).The current-collecting assembly according to the present invention is preferably configured to be actuated by an alternating, in particular high-frequency, electromagnetic field. In the context of this document, the high frequency electromagnetic field may range from 500 kHz (kilohertz) to 30 MHz (megahertz), in particular from 5 MHz (megahertz) to 15 MHz (megahertz), preferably from 5 MHz (megahertz) to 10 MHz ( megahertz).

Каждый из первого токоприемника и второго токоприемника или токоприемный узел могут иметь разнообразные геометрические конфигурации. По меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может представлять собой один из токоприемника в виде частиц, или токоприемной нити, или токоприемной сетки, или токоприемного фитиля, или токоприемного штыря, или токоприемного стержня, или токоприемной пластины, или токоприемной полоски, или токоприемного рукава, или токоприемника в виде чаши, или цилиндрического токоприемника, или плоского токоприемника.Each of the first pantograph and the second pantograph, or the current collector assembly, may have a variety of geometric configurations. At least one of the first pantograph, the second pantograph, or the pantograph assembly may be one of a particulate pantograph, or a current-collector filament, or a current-collector mesh, or a current-collector wick, or a current-collector pin, or a current-collector rod, or a current-collector plate, or a current-collector strip , or a current-collecting sleeve, or a pantograph in the form of a bowl, or a cylindrical pantograph, or a flat pantograph.

В качестве примера, по меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может представлять собой один из токоприемника в виде нити, или токоприемника в виде сетки, или токоприемника в виде фитиля. Такие токоприемники могут иметь преимущества в отношении их изготовления, их геометрической упорядоченности и воспроизводимости, а также их капиллярной функции. Геометрическая упорядоченность и воспроизводимость могут оказаться преимущественными как для регулирования температуры, так и для регулируемого локального нагрева. Капиллярная функция может оказаться преимущественной для использования с жидким субстратом, образующим аэрозоль. При использовании любой из этих токоприемников может находиться в прямом физическом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, подлежащим нагреву. Например, первый и/или второй токоприемник типа нити может быть внедрен внутрь субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль. Аналогично, первый и/или второй токоприемник может представлять собой токоприемник в виде сетки или токоприемник в виде фитиля либо как часть изделия, генерирующего аэрозоль, которое предпочтительно содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, либо как часть устройства, генерирующего аэрозоль. В последней конфигурации устройство может содержать резервуар для жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Альтернативно устройство может быть выполнено с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, в частности картриджа, который содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и которое выполнено с возможностью сцепления с токоприемником в виде нити, или токоприемником в виде сетки, или токоприемником в виде фитиля устройства, генерирующего аэрозоль. By way of example, at least one of the first current collector, the second current collector, or the current collector assembly may be one of a filament current collector, or a grid current collector, or a wick current collector. Such current collectors may have advantages in terms of their manufacture, their geometric order and reproducibility, and their capillary function. Geometrical order and reproducibility can be advantageous for both temperature control and controlled localized heating. The capillary function may be advantageous for use with an aerosol-forming liquid substrate. When used, any of these current collectors may be in direct physical contact with the aerosol-forming substrate to be heated. For example, the first and/or second filament-type current collector may be embedded within the aerosol generating substrate of the aerosol generating article. Likewise, the first and/or second current collector may be a mesh current collector or a wick current collector, either as part of an aerosol generating article, which preferably contains an aerosol generating liquid substrate, or as part of an aerosol generating device. In the latter configuration, the device may comprise a reservoir for an aerosol-forming liquid substrate. Alternatively, the device may be configured to receive an aerosol generating article, in particular a cartridge which contains an aerosol generating liquid substrate and which is configured to engage with a filament current collector or a mesh current collector or a wick current collector of the device, generating aerosol.

По меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может представлять собой токоприемную пластину, токоприемный стержень или токоприемный штырь. Предпочтительно первый токоприемник и второй токоприемник вместе образуют токоприемную пластину, токоприемный стержень или токоприемный штырь. Например, один из первого или второго токоприемника может образовывать центральный или внутренний слой токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря, тогда как соответствующий другой из первого или второго токоприемника может образовывать оболочку или обертку токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря.At least one of the first current collector, the second current collector, or the current collector assembly may be a current collector plate, a current collector rod, or a current collector pin. Preferably, the first current collector and the second current collector together form a current collector plate, a current collector rod, or a current collector pin. For example, one of the first or second current collector may form the center or inner layer of the current collector plate, or current collector rod, or current collector pin, while the corresponding other of the first or second current collector may form the sheath or wrap of the current collector plate, or current collector rod, or current collector pin.

В качестве токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря по меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль, в частности может быть расположен внутри субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль. Один крайний конец токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря может быть суженным или заостренным так, чтобы облегчать вставку токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря в субстрат, образующий аэрозоль, изделия. As a current-collecting plate, or a current-collecting rod, or a current-collecting pin, at least one of the first current-collector, the second current-collector or the current-collector assembly may be a part of the aerosol-generating article, in particular, it may be located inside the aerosol-generating substrate of the aerosol-generating article. One end end of the current collector plate or current collector rod or current collector pin may be tapered or pointed so as to facilitate insertion of the current collector plate or current collector rod or current collector pin into the aerosol forming substrate of the article.

Альтернативно по меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла, каждый из которых имеет вид токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря, может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль. Одним своим концом, в частности дальним концом, токоприемная пластина, или токоприемный стержень, или токоприемный штырь могут быть расположены у нижней части приемной полости устройства, в частности прикреплены к ней. Оттуда токоприемная пластина, или токоприемный стержень, или токоприемный штырь предпочтительно проходит во внутреннее пространство приемной полости в направлении к отверстию приемной полости. Отверстие приемной полости предпочтительно расположено на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль. Другой конец, то есть дальний свободный конец токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря может быть суженным или заостренным так, чтобы позволять токоприемной пластине, или токоприемному стержню, или токоприемному штырю легко проникать в субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву, например в субстрат, образующий аэрозоль, расположенный на части дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль. Alternatively, at least one of the first current collector, second current collector or current collector assembly, each in the form of a current collector plate or current collector rod or current collector pin, may be part of an aerosol generating device. With one of its ends, in particular the distal end, the current-collecting plate, or the current-collecting rod, or the current-collecting pin can be located at the lower part of the receiving cavity of the device, in particular attached to it. From there, the current-collecting plate or current-collecting rod or current-collecting pin preferably extends into the interior of the receiving cavity towards the opening of the receiving cavity. The receiving cavity opening is preferably located at the proximal end of the aerosol generating device. The other end, i.e., the far free end of the current collector plate or current collector rod or current collector pin, may be tapered or pointed so as to allow the current collector plate or current collector rod or current collector pin to easily penetrate into the aerosol forming substrate to be heated, for example in an aerosol generating substrate disposed at a distal end portion of the aerosol generating article.

В каждом случае токоприемная пластина, или токоприемный стержень, или токоприемный штырь могут иметь длину в диапазоне от 8 мм (миллиметров) до 16 мм (миллиметров), в частности от 10 мм (миллиметров) до 14 мм (миллиметров), предпочтительно 12 мм (миллиметров). В случае токоприемной пластины первый токоприемник и/или второй токоприемник, в частности токоприемный узел, может иметь ширину, например, в диапазоне от 2 мм (миллиметров) до 6 мм (миллиметров), в частности от 4 мм (миллиметров) до 5 мм (миллиметров). Аналогично толщина первого токоприемника и/или второго токоприемника, имеющих форму пластины, в частности токоприемного узла, имеющего форму пластины, предпочтительно находится в диапазоне от 0,03 мм (миллиметра) до 0,15 мм (миллиметра), более предпочтительно от 0,05 мм (миллиметра) до 0,09 мм (миллиметра). In each case, the current collector plate or the current collector rod or the current collector pin may have a length in the range of 8 mm (millimeters) to 16 mm (millimeters), in particular from 10 mm (millimeters) to 14 mm (millimetres), preferably 12 mm ( millimeters). In the case of a current collector plate, the first current collector and/or the second current collector, in particular the current collector unit, may have a width, for example, in the range from 2 mm (millimeters) to 6 mm (millimeters), in particular from 4 mm (millimeters) to 5 mm ( millimeters). Similarly, the thickness of the first plate-shaped current collector and/or the second plate-shaped current collector, in particular the plate-shaped current collector assembly, preferably ranges from 0.03 mm (millimeter) to 0.15 mm (millimeter), more preferably from 0.05 mm (millimeter) to 0.09 mm (millimeter).

По меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может представлять собой цилиндрический токоприемник, или токоприемный рукав, или токоприемник в виде чаши. Цилиндрический токоприемник, токоприемный рукав или токоприемник в виде чаши могут образовывать приемную полость или могут быть расположены по окружности вокруг приемной полости устройства, генерирующего аэрозоль, частью которого может быть нагревательный узел. В этой конфигурации первый и/или второй токоприемник или токоприемный узел реализует индукционную нагревательную печь или нагревательную камеру, выполненную с возможностью размещения субстрата, образующего аэрозоль, подлежащего нагреву в ней. Альтернативно по меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла, каждый из которых имеет вид цилиндрического токоприемника, или токоприемного рукава, или токоприемника в виде чаши, может окружать по меньшей мере часть субстрата, образующего аэрозоль, подлежащего нагреву, тем самым реализуя нагревательную печь или нагревательную камеру. В частности, каждый из них может образовывать по меньшей мере часть оболочки, обертки, кожуха или корпуса изделия, генерирующего аэрозоль.At least one of the first pantograph, the second pantograph, or the pantograph assembly may be a cylindrical pantograph, or a current collector sleeve, or a bowl-shaped pantograph. A cylindrical current collector, a current-collecting sleeve, or a cup-shaped current collector may form a receiving cavity or may be arranged circumferentially around the receiving cavity of an aerosol generating device, of which the heating assembly may be a part. In this configuration, the first and/or second current collector or current collector assembly implements an induction heating furnace or heating chamber configured to receive an aerosol-forming substrate to be heated therein. Alternatively, at least one of the first current collector, the second current collector, or the current collector assembly, each in the form of a cylindrical current collector, or a current collector sleeve, or a bowl-shaped current collector, may surround at least a portion of the aerosol-forming substrate to be heated, thereby realizing heating oven or heating chamber. In particular, each of them may form at least part of the shell, wrapper, housing or body of the aerosol generating article.

Токоприемный узел может представлять собой многослойный токоприемный узел. При этом первый токоприемник и второй токоприемник могут образовывать слои, в частности смежные слои многослойного токоприемного узла. The current collector assembly may be a multilayer current collector assembly. In this case, the first current collector and the second current collector can form layers, in particular adjacent layers of a multilayer current collector assembly.

В многослойном токоприемном узле первый токоприемник и второй токоприемник могут находиться в непосредственном физическом контакте друг с другом. Благодаря этому регулирование температуры первого токоприемника посредством второго токоприемника является достаточно точным, поскольку первый и второй токоприемники имеют по существу одинаковую температуру. In a multilayer current collector assembly, the first current collector and the second current collector may be in direct physical contact with each other. Due to this, the temperature control of the first pantograph by the second pantograph is sufficiently accurate, since the first and second pantographs have essentially the same temperature.

Второй токоприемник может быть гальванически нанесен, осажден, нанесен в виде покрытия, нанесен посредством плакирования или приварен к первому токоприемнику. Предпочтительно второй токоприемник наносят на первый токоприемник путем распыления, нанесения покрытия погружением, нанесения покрытия валиком, электролитического осаждения или плакирования.The second current collector may be electroplated, deposited, coated, applied by cladding, or welded to the first current collector. Preferably, the second current collector is applied to the first current collector by spraying, dip coating, roll coating, electroplating or cladding.

Предпочтительно, чтобы второй токоприемник присутствовал в качестве плотного слоя. Плотный слой имеет более высокую магнитную проницаемость, чем пористый слой, что облегчает обнаружение малых изменений при температуре Кюри.Preferably, the second current collector is present as a dense layer. The dense layer has a higher magnetic permeability than the porous layer, making it easier to detect small changes at the Curie temperature.

Отдельные слои многослойного токоприемного узла могут быть незащищенными или открытыми воздействию окружающей среды на окружной наружной поверхности многослойного токоприемного узла, если смотреть в любом направлении, параллельном и/или поперечном слоям. Альтернативно многослойный токоприемный узел может быть покрыт защитным покрытием.The individual layers of the laminated current collector assembly may be exposed or exposed to the environment on the circumferential outer surface of the laminated current collector assembly when viewed in any direction parallel and/or transverse to the layers. Alternatively, the multilayer current collector assembly may be coated with a protective coating.

Многослойный токоприемный узел может быть использован для реализации разных геометрических конфигураций токоприемного узла. The multilayer current collector assembly can be used to implement different geometries of the current collector assembly.

Например, многослойный токоприемный узел может представлять собой продолговатую токоприемную полоску или токоприемную пластину, имеющую длину в диапазоне от 8 мм (миллиметров) до 16 мм (миллиметров), в частности от 10 мм (миллиметров) до 14 мм (миллиметров), предпочтительно 12 мм (миллиметров). Ширина токоприемного узла может находиться, например, в диапазоне от 2 мм (миллиметров) до 6 мм (миллиметров), в частности от 4 мм (миллиметров) 5 мм (миллиметров). Толщина токоприемного узла предпочтительно находится в диапазоне от 0,03 мм (миллиметра) до 0,15 мм (миллиметра), более предпочтительно от 0,05 мм (миллиметра) до 0,09 мм (миллиметра). Многослойная токоприемная пластина может иметь свободный сужающийся конец. For example, the multilayer current collector assembly may be an elongated current collector strip or a current collector plate having a length in the range of 8 mm (millimeters) to 16 mm (millimeters), in particular from 10 mm (millimeters) to 14 mm (millimeters), preferably 12 mm (millimeters). The width of the current collector can be, for example, in the range from 2 mm (millimeters) to 6 mm (millimeters), in particular from 4 mm (millimeters) to 5 mm (millimeters). The thickness of the current collector is preferably in the range of 0.03 mm (millimeter) to 0.15 mm (millimeter), more preferably 0.05 mm (millimeter) to 0.09 mm (millimeter). The multilayer current collector plate may have a free tapered end.

В качестве примера, многослойный токоприемный узел может представлять собой удлиненную полоску, имеющую первый токоприемник, который представляет собой полоску из нержавеющей стали марки 430, имеющую длину 12 мм (миллиметров), ширину от 4 мм (миллиметров) до 5 мм (миллиметров), например 4 мм (миллиметра), и толщину приблизительно 50 мкм (микрометров). Нержавеющая сталь марки 430 может быть покрыта слоем мю-металла или пермаллоя в качестве второго токоприемника, имеющего толщину от 5 мкм (микрометров) до 30 мкм (микрометров), например 10 мкм (микрометров). As an example, the multi-layer current collector assembly may be an elongate strip having a first current collector which is a 430 stainless steel strip having a length of 12 mm (millimeters), a width of 4 mm (millimeters) to 5 mm (millimeters), for example 4 mm (millimeters), and a thickness of approximately 50 microns (micrometers). 430 stainless steel can be coated with a layer of mu-metal or permalloy as a second current collector having a thickness of 5 microns (micrometers) to 30 microns (micrometers), for example 10 microns (micrometers).

Термин «толщина» используется в данном документе для обозначения размеров, проходящих между верхней и нижней сторонами, например между верхней стороной и нижней стороной слоя или верхней стороной и нижней стороной многослойного токоприемного узла. Термин «ширина» используется в данном документе для обозначения размеров, проходящих между двумя противоположными боковыми сторонами. Термин «длина» используется в данном документе для обозначения размеров, проходящих между передней и задней или между другими двумя противоположными сторонами, перпендикулярными двум противоположным боковым сторонам, образующим ширину. Толщина, ширина и длина могут быть перпендикулярны друг другу.The term "thickness" is used herein to refer to dimensions extending between the top and bottom sides, such as between the top side and bottom side of a layer, or the top side and bottom side of a multilayer current collector assembly. The term "width" is used in this document to refer to the dimensions extending between two opposite sides. The term "length" is used in this document to refer to dimensions extending between the front and back, or between other two opposite sides, perpendicular to two opposite sides, forming a width. Thickness, width and length can be perpendicular to each other.

Аналогично многослойный токоприемный узел может представлять собой многослойный токоприемный стержень или многослойный токоприемный штырь, в частности, как описанные ранее. В этой конфигурации один из первого или второго токоприемника может образовывать центральный слой, который окружен окружающим слоем, образованным соответствующим другим из первого или второго токоприемника. Предпочтительно именно первый токоприемник образует окружающий слой в случае, когда первый токоприемник оптимизирован для нагрева субстрата. Таким образом, улучшается передача тепла к окружающему субстрату, образующему аэрозоль.Similarly, the multi-layer current-collecting assembly may be a multi-layer current-collecting rod or a multi-layer current-collecting pin, particularly as previously described. In this configuration, one of the first or second current collector may form a core layer which is surrounded by a surrounding layer formed by the corresponding other of the first or second current collector. Preferably, it is the first current collector that forms the surrounding layer in the case where the first current collector is optimized for heating the substrate. Thus, heat transfer to the surrounding aerosol-forming substrate is improved.

Альтернативно многослойный токоприемный узел может представлять собой многослойный токоприемный рукав, или многослойный токоприемник в виде чаши, или цилиндрический многослойный токоприемник, в частности, как описанные ранее. Один из первого или второго токоприемника может образовывать внутреннюю стенку многослойного токоприемного рукава, или многослойного токоприемника в виде чаши, или цилиндрического многослойного токоприемника. Соответствующий другой из первого или второго токоприемника может образовывать наружную стенку многослойного токоприемного рукава, или многослойного токоприемника в виде чаши, или цилиндрического многослойного токоприемника. Предпочтительно именно первый токоприемник образует внутреннюю стенку, в частности в случае, когда первый токоприемник оптимизирован для нагрева субстрата. Как описано ранее, многослойный токоприемный рукав, или многослойный токоприемник в виде чаши, или цилиндрический многослойный токоприемник могут окружать по меньшей мере часть субстрата, образующего аэрозоль, подлежащего нагреву, в частности могут образовывать по меньшей мере часть оболочки, обертки, кожуха или корпуса изделия, генерирующего аэрозоль. Альтернативно многослойный токоприемный рукав, или многослойный токоприемник в виде чаши, или цилиндрический многослойный токоприемник могут образовывать приемную полость или могут быть расположены по окружности вокруг приемной полости устройства, генерирующего аэрозоль, частью которого может быть нагревательный узел.Alternatively, the multilayer current collector assembly may be a multilayer current collector sleeve, or a bowl-shaped multilayer current collector, or a cylindrical multilayer current collector, particularly as previously described. One of the first or second pantograph may form the inner wall of the multilayer pantograph sleeve, or the bowl-shaped multilayer pantograph, or the cylindrical multilayer pantograph. A corresponding other of the first or second current collector may form the outer wall of the multilayer current collector sleeve, or the bowl-shaped multilayer current collector, or the cylindrical multilayer current collector. Preferably, it is the first current collector that forms the inner wall, in particular in the case where the first current collector is optimized for heating the substrate. As previously described, the multilayer current collector, or the cup-shaped multilayer current collector, or the cylindrical multilayer current collector may surround at least a portion of the aerosol-forming substrate to be heated, in particular, may form at least a portion of a sheath, wrapper, casing, or body of the article, generating aerosol. Alternatively, a multi-layered current collector, or a multi-layered bowl-shaped current collector, or a cylindrical multi-layer current collector may form a receiving cavity or may be located circumferentially around the receiving cavity of an aerosol generating device, of which the heating assembly may be a part.

Например, для целей производства изделия, генерирующего аэрозоль, может быть желательно, чтобы первый и второй токоприемники имели сходные геометрические конфигурации, такие как описанные выше.For example, for purposes of manufacturing an aerosol generating article, it may be desirable for the first and second current collectors to have similar geometries, such as those described above.

Альтернативно первый токоприемник и второй токоприемник могут иметь разные геометрические конфигурации. Таким образом, первый и второй токоприемники могут быть созданы для своей конкретной функции. Первый токоприемник, предпочтительно имеющий функцию нагрева, может иметь геометрическую конфигурацию, которая предоставляет большую площадь поверхности субстрату, образующему аэрозоль, чтобы улучшать передачу тепла. В отличие от этого, второму токоприемнику, который предпочтительно имеет функцию регулирования температуры, не нужно иметь очень большую площадь поверхности. Если первый токоприемный материал оптимизирован для нагрева субстрата, может быть предпочтительно, чтобы объем материала второго токоприемного материала не превышал объем, необходимый для обеспечения обнаруживаемой точки Кюри. Alternatively, the first pantograph and the second pantograph may have different geometries. Thus, the first and second pantographs can be designed for their particular function. The first current collector, preferably having a heating function, may have a geometric configuration that provides a large surface area to the aerosol-forming substrate in order to improve heat transfer. In contrast, the second pantograph, which preferably has a temperature control function, does not need to have a very large surface area. If the first current collector material is optimized for heating the substrate, it may be preferable that the volume of material of the second current collector material does not exceed the volume necessary to provide a detectable Curie point.

Согласно этому аспекту второй токоприемник может содержать один или более элементов второго токоприемника. Предпочтительно один или более элементов второго токоприемника значительно меньше, чем первый токоприемник, то есть имеют объем меньший, чем объем первого токоприемника. Каждый из одного или более элементов второго токоприемника может находиться в непосредственном физическом контакте с первым токоприемником. Из-за этого первый и второй токоприемники имеют по существу одинаковую температуру, что повышает точность регулирования температуры первого токоприемника посредством второго токоприемника, служащего маркером температуры. According to this aspect, the second pantograph may include one or more elements of the second pantograph. Preferably, one or more elements of the second pantograph are significantly smaller than the first pantograph, that is, have a volume smaller than the volume of the first pantograph. Each of the one or more elements of the second pantograph may be in direct physical contact with the first pantograph. Because of this, the first and second pantographs have substantially the same temperature, which improves the accuracy of temperature control of the first pantograph by the second pantograph serving as a temperature marker.

Например, первый токоприемник может иметь форму токоприемной пластины, или токоприемной полоски, или токоприемного рукава, или токоприемника в виде чаши, тогда как второй токоприемный материал может иметь форму отдельных накладок, которые гальванически нанесены, осаждены или приварены на первом токоприемном материале.For example, the first current collector may be in the form of a current collector plate, or a current collector strip, or a current collector sleeve, or a cup-shaped current collector, while the second current collector material may be in the form of individual pads that are electroplated, deposited, or welded onto the first current collector material.

Согласно другому примеру, первый токоприемник может представлять собой токоприемник в виде полоски, токоприемник в виде нити или токоприемник в виде сетки, тогда как второй токоприемник представляет собой токоприемник в виде частиц. Как первый токоприемник в виде нити или сетки, так и второй токоприемник в виде частиц могут быть, например, встроены в изделие, генерирующее аэрозоль, в непосредственном физическом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, подлежащим нагреву. В этой конкретной конфигурации первый токоприемник может проходить внутри субстрата, образующего аэрозоль, через центр изделия, генерирующего аэрозоль, тогда как второй токоприемник может быть равномерно распределен по всему субстрату, образующему аэрозоль. According to another example, the first pantograph may be a strip pantograph, a thread pantograph, or a mesh pantograph, while the second pantograph is a particulate pantograph. Both the first filament or mesh current collector and the second particulate current collector may, for example, be incorporated into the aerosol generating article in direct physical contact with the aerosol generating substrate to be heated. In this particular configuration, the first current collector may extend within the aerosol-generating substrate through the center of the aerosol-generating article, while the second current collector may be evenly distributed throughout the aerosol-generating substrate.

Первому и второму токоприемникам не нужно находиться в непосредственном физическом контакте друг с другом. Первый токоприемник может представлять собой токоприемную пластину, реализующую нагревательную пластину для проникновения в субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву. Аналогично первый токоприемник может представлять собой токоприемный рукав или токоприемник в виде чаши, реализующий нагревательную печь или нагревательную камеру. В любой из этих конфигураций второй токоприемник может быть расположен в другом месте внутри нагревательного узла, на расстоянии от первого токоприемника, но все же в тепловой близости к первому токоприемнику.The first and second pantographs need not be in direct physical contact with each other. The first current collector may be a current collector plate realizing a heating plate for penetrating into a substrate forming an aerosol to be heated. Similarly, the first current collector may be a current-collecting sleeve or a bowl-shaped current collector realizing a heating furnace or a heating chamber. In either of these configurations, the second pantograph may be located elsewhere within the heating assembly, at a distance from the first pantograph, but still in thermal proximity to the first pantograph.

Первый и второй токоприемники могут образовывать разные части токоприемного узла. Например, первый токоприемник может образовывать часть боковой стенки или часть рукава токоприемного узла, имеющего форму чаши, тогда как второй токоприемник образует нижнюю часть токоприемного узла, имеющего форму чаши.The first and second current collectors may form different parts of the current collector assembly. For example, the first pantograph may form part of the sidewall or sleeve portion of the cup-shaped pantograph, while the second pantograph forms the bottom of the cup-shaped pantograph.

По меньшей мере часть по меньшей мере одного из первого токоприемника и второго токоприемника может содержать защитное покрытие. Аналогично по меньшей мере часть токоприемного узла может содержать защитное покрытие. Защитное покрытие может быть образовано с использованием стекла, керамики или инертного металла, образована или нанесена на по меньшей мере части первого токоприемника и/или второго токоприемника или токоприемного узла соответственно. Преимущественно защитное покрытие может быть приспособлено для по меньшей мере одного из того, чтобы: избегать прилипания субстрата, образующего аэрозоль, к поверхности токоприемника; избегать диффузии материала, например диффузии металла, из токоприемных материалов в субстрат, образующий аэрозоль; улучшать механическую жесткость токоприемного узла. Предпочтительно защитное покрытие является электрически непроводящим.At least a portion of at least one of the first current collector and the second current collector may comprise a protective coating. Similarly, at least a portion of the current collector assembly may comprise a protective coating. The protective coating may be formed using glass, ceramic, or an inert metal, formed on or applied to at least portions of the first current collector and/or the second current collector or current collector assembly, respectively. Advantageously, the protective coating may be adapted to at least one of: avoiding adherence of the aerosol-forming substrate to the surface of the current collector; avoid diffusion of material, such as metal diffusion, from current-collecting materials into the aerosol-forming substrate; improve the mechanical rigidity of the current collector. Preferably, the protective coating is electrically non-conductive.

Для генерирования переменного электромагнитного поля индукционный источник может содержать по меньшей мере один индуктор, предпочтительно по меньшей мере одну индукционную катушку. To generate an alternating electromagnetic field, the induction source may comprise at least one inductor, preferably at least one induction coil.

Индукционный источник может содержать одну индукционную катушку или множество индукционных катушек. Количество индукционных катушек может зависеть от количества токоприемников и/или размера и формы токоприемного узла. Индукционная катушка или катушки могут иметь форму, соответствующую форме первого и/или второго токоприемника или токоприемного узла соответственно. Аналогично индукционная катушка или катушки могут иметь форму, согласующуюся с формой корпуса устройства, генерирующего аэрозоль, частью которого может быть нагревательный узел. The induction source may comprise one induction coil or a plurality of induction coils. The number of induction coils may depend on the number of current collectors and/or the size and shape of the current collector assembly. The induction coil or coils may be shaped to match the shape of the first and/or second current collector or current collector assembly, respectively. Similarly, the induction coil or coils may be shaped to match the shape of the body of the aerosol generating device, of which the heating assembly may be a part.

По меньшей мере одна индукционная катушка может представлять собой винтовую катушку или плоскую катушку планарного типа, в частности дисковую катушку или изогнутую катушку планарного типа. Использование плоской спиральной катушки обеспечивает компактность конструкции, которая является надежной и недорогой в производстве. Использование винтовой индукционной катушки преимущественно обеспечивает генерирование однородного переменного электромагнитного поля. В контексте данного документа термин «плоская спиральная катушка» обозначает катушку, которая в целом является планарной катушкой, при этом ось наматывания катушки перпендикулярна плоскости, в которой лежит катушка. Плоская спиральная индукционная катушка может иметь любую требуемую форму в плоскости катушки. Например, плоская спиральная катушка может иметь круглую форму или может иметь в общем продолговатую или прямоугольную форму. Однако термин «плоская спиральная катушка» в контексте данного документа охватывает как катушки, являющиеся планарными, так и плоские спиральные катушки, форма которых соответствует изогнутой поверхности. Например, индукционная катушка может представлять собой «изогнутую» планарную катушку, размещенную по окружности предпочтительно цилиндрической опоры катушки, например ферритового сердечника. Кроме того, плоская спиральная катушка может содержать, например, два слоя четырехвитковой плоской спиральной катушки или один слой четырехвитковой плоской спиральной катушки. The at least one induction coil may be a helical coil or a flat coil of a planar type, in particular a disk coil or a bent coil of a planar type. The use of a flat helical coil provides a compact design that is reliable and inexpensive to manufacture. The use of a helical induction coil advantageously generates a uniform alternating electromagnetic field. In the context of this document, the term "flat helical bobbin" means a bobbin that is generally a planar bobbin, with the coil winding axis perpendicular to the plane in which the bobbin lies. The flat helical induction coil may have any desired shape in the plane of the coil. For example, a flat helical coil may be circular in shape, or may be generally oblong or rectangular in shape. However, the term "flat spiral coil" in the context of this document covers both coils that are planar and flat spiral coils whose shape corresponds to a curved surface. For example, the induction coil may be a "curved" planar coil placed around the circumference of a preferably cylindrical coil support, such as a ferrite core. In addition, the flat helical coil may comprise, for example, two layers of a four-turn flat helical coil or one layer of a four-turn flat helical coil.

Первая и/или вторая индукционная катушка может удерживаться внутри одного из корпуса нагревательного узла или основной части или корпуса устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит нагревательный узел. Первая и/или вторая индукционная катушка может быть намотана вокруг предпочтительно цилиндрической опоры катушки, например ферритового сердечника.The first and/or second induction coil may be held within one of the housing of the heating unit or the body or housing of the aerosol generating device that contains the heating unit. The first and/or second induction coil may be wound around a preferably cylindrical coil support, such as a ferrite core.

Источник индукции может содержать генератор переменного тока (AC). Генератор переменного тока может получать питание от блока питания устройства, генерирующего аэрозоль. Генератор переменного тока функционально соединен с по меньшей мере одной индукционной катушкой. В частности, по меньшей мере одна индукционная катушка может быть неотделимой частью генератора переменного тока. Генератор переменного тока выполнен с возможностью генерирования высокочастотного колебательного тока для прохождения через по меньшей мере одну индукционную катушку для генерирования переменного электромагнитного поля. Переменный ток можно подавать на по меньшей мере одну индукционную катушку непрерывно после активации системы или можно подавать с перерывами, например от затяжки к затяжке.The induction source may comprise an alternating current (AC) generator. The alternator may be powered by the power supply of the aerosol generating device. The alternator is operatively connected to at least one induction coil. In particular, at least one induction coil may be an integral part of the alternator. The alternator is configured to generate a high frequency oscillatory current to pass through at least one induction coil to generate an alternating electromagnetic field. The alternating current may be applied to the at least one induction coil continuously after activation of the system, or may be applied intermittently, for example from puff to puff.

Предпочтительно индукционный источник содержит преобразователь постоянного тока в переменный, соединенный с блоком питания постоянного тока, содержащим индуктивно-емкостную цепь, при этом индуктивно-емкостная цепь содержит последовательное соединение конденсатора и индуктора.Preferably, the induction source comprises a DC/AC converter connected to a DC power supply comprising an inductive-capacitive circuit, the inductive-capacitive circuit comprising a series connection of a capacitor and an inductor.

Индукционный источник предпочтительно выполнен с возможностью генерирования высокочастотного электромагнитного поля. В контексте данного документа высокочастотное электромагнитное поле может находиться в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц). The induction source is preferably configured to generate a high frequency electromagnetic field. In the context of this document, the high frequency electromagnetic field may range from 500 kHz (kilohertz) to 30 MHz (megahertz), in particular from 5 MHz (megahertz) to 15 MHz (megahertz), preferably from 5 MHz (megahertz) to 10 MHz ( megahertz).

Контроллер может содержать микропроцессор, например, программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC), или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты, такие как по меньшей мере один преобразователь постоянного тока в переменный и/или усилители мощности, например, усилитель мощности класса D или класса E. В частности, индукционный источник может быть частью контроллера.The controller may comprise a microprocessor, such as a programmable microprocessor, microcontroller or application specific integrated circuit (ASIC), or other electronic circuit capable of providing control. The controller may include additional electronic components such as at least one DC/AC converter and/or power amplifiers, such as a class D or class E power amplifier. In particular, an induction source may be part of the controller.

Контроллер может представлять собой главный контроллер, или его часть, устройства, генерирующего аэрозоль, частью которого является нагревательный узел согласно настоящему изобретению. The controller may be the main controller, or part thereof, of the aerosol generating device of which the heater assembly of the present invention is a part.

Контроллер и по меньшей мере часть индукционного источника, в частности индукционный источник за исключением индуктора, могут быть расположены на общей печатной плате. Это оказывается особенно преимущественным в отношении компактной конструкции нагревательного узла. The controller and at least part of the induction source, in particular the induction source with the exception of the inductor, can be located on a common printed circuit board. This is particularly advantageous in relation to the compact design of the heating unit.

Для определения фактического кажущегося сопротивления токоприемного узла, которое указывает фактическую температуру токоприемного узла, контроллер нагревательного узла может содержать по меньшей мере один из датчика напряжения постоянного тока для измерения напряжения питания постоянного тока, потребляемого от блока питания постоянного тока, или датчика тока постоянного тока для измерения тока питания постоянного тока, потребляемого от блока питания постоянного тока.To determine the actual apparent resistance of the current collector, which is indicative of the actual temperature of the current collector, the heating node controller may comprise at least one of a DC voltage sensor for measuring the DC supply voltage drawn from the DC power supply, or a DC current sensor for measuring DC supply current drawn from the DC power supply.

Предпочтительно блок питания представляет собой батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. Альтернативно блок питания может представлять собой устройство накопления заряда другого вида, такое как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке, то есть блок питания может быть перезаряжаемым. Блок питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточно энергии для одного или более применений пользователем. Например, блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, который является кратным шести минутам. В другом примере блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности выполнения заданного количества затяжек или отдельных активаций индукционного источника. Блок питания может представлять собой главный блок питания устройства, генерирующего аэрозоль, частью которого является нагревательный узел согласно настоящему изобретению. Preferably, the power supply is a battery, such as a lithium iron phosphate battery. Alternatively, the power supply may be another form of charge storage device, such as a capacitor. The power supply may need to be recharged, i.e. the power supply may be rechargeable. The power supply may have a capacity that allows sufficient energy to be stored for one or more uses by the user. For example, the power supply may have sufficient capacity to allow continuous generation of the aerosol for a period of approximately six minutes, or for a period that is a multiple of six minutes. In another example, the power supply may have sufficient capacity to allow a given number of puffs or individual activations of the induction source to be performed. The power supply may be the main power supply of the aerosol generating device of which the heater assembly of the present invention is a part.

Согласно настоящему изобретению также предоставлено устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля посредством нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Устройство содержит приемную полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль, подлежащего нагреву. Устройство дополнительно содержит индукционный нагревательный узел согласно настоящему изобретению, как описано в данном документе, предназначенный для индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, внутри приемной полости.The present invention also provides an aerosol generating apparatus for generating an aerosol by heating an aerosol generating substrate. The device contains a receiving cavity for placing an aerosol-forming substrate to be heated. The device further comprises an induction heating assembly according to the present invention, as described herein, for inductively heating an aerosol generating substrate within a receiving cavity.

В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания электрического устройства, которое может взаимодействовать с по меньшей мере одним субстратом, образующим аэрозоль, в частности с субстратом, образующим аэрозоль, предоставленным внутри изделия, генерирующего аэрозоль, так, чтобы генерировать аэрозоль посредством нагрева субстрата. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство для затяжки для генерирования аэрозоля, непосредственно вдыхаемого пользователем через рот. В частности, устройство, генерирующее аэрозоль, является удерживаемым рукой устройством, генерирующим аэрозоль. In the context of this document, the term "aerosol generating device" is used to describe an electrical device that can interact with at least one aerosol generating substrate, in particular with an aerosol generating substrate provided within an aerosol generating article, so as to generate an aerosol by heating the substrate. Preferably, the aerosol generating device is a puff device for generating an aerosol directly inhaled by the user through the mouth. In particular, the aerosol generating device is a hand held aerosol generating device.

В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль при нагреве субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой часть изделия, генерирующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый или предпочтительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль. В обоих случаях субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере один из твердых и жидких компонентов. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не являющийся табачным. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, может также быть пастообразным материалом, пакетиком из пористого материала, содержащим субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпным табаком, смешанным с гелеобразующим средством или клейким веществом, который может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, и который спрессован или сформован в виде штранга. In the context of this document, the term "aerosol-forming substrate" means a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol when the aerosol-forming substrate is heated. The aerosol generating substrate is the part of the aerosol generating article. The aerosol-forming substrate may be a solid or, preferably, a liquid aerosol-forming substrate. In both cases, the aerosol-forming substrate may contain at least one of solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. Alternatively or additionally, the aerosol forming substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol generating substrate may further comprise an aerosol generating agent. Examples of suitable aerosol forming agents are glycerin and propylene glycol. The aerosol forming substrate may also contain other additives and ingredients such as nicotine or flavors. The aerosol-forming substrate may also be a pasty material, a sachet of porous material containing an aerosol-forming substrate, or, for example, loose tobacco mixed with a gelling agent or adhesive, which may contain a conventional aerosolizing agent such as glycerol, and which is pressed or shaped into a rod.

Приемная полость может содержаться в корпусе устройства, генерирующего аэрозоль. The receiving cavity may be contained within the housing of the aerosol generating device.

Как описано выше, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать главный контроллер для регулирования работы устройства. Главный контроллер может содержать или может включать в себя контроллер нагревательного узла.As described above, the aerosol generating device may include a main controller for controlling the operation of the device. The main controller may or may include a heating unit controller.

Как дополнительно описано выше, устройство, генерирующее аэрозоль, также может содержать блок питания, в частности блок питания постоянного тока, такой как батарея. В частности, блок питания может представлять собой главный блок питания устройства, генерирующего аэрозоль, который используют, среди прочего, для подачи напряжения питания постоянного тока и тока питания постоянного тока на индукционный источник нагревательного узла.As further described above, the aerosol generating device may also include a power supply, in particular a DC power supply such as a battery. In particular, the power supply may be the main power supply of the aerosol generating device, which is used, among other things, to supply a DC supply voltage and a DC supply current to the induction source of the heating unit.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать основную часть, которая предпочтительно содержит по меньшей мере одно из индукционного источника, по меньшей мере одну индукционную катушку, контроллер, блок питания и по меньшей мере часть приемной полости. The aerosol generating device may comprise a body which preferably comprises at least one of an induction source, at least one induction coil, a controller, a power supply, and at least a portion of the receiving cavity.

В дополнение к основной части устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать мундштук, в частности, в случае, если изделие, генерирующее аэрозоль, подлежащее использованию с устройством, не содержит мундштук. Мундштук может быть установлен на основной части устройства. Мундштук может быть выполнен с возможностью закрытия приемной полости при установке мундштука на основной части. Для прикрепления мундштука к основной части ближняя концевая часть основной части может содержать магнитное или механическое крепление, например штыковое крепление или крепление с защелкиванием, которое входит в зацепление с соответствующей сопрягаемой деталью на дальней концевой части мундштука. В случае, если устройство не содержит мундштук, изделие, генерирующее аэрозоль, подлежащее использованию с устройством, генерирующим аэрозоль, может содержать мундштук, например заглушку фильтра.In addition to the body, the aerosol generating device may further comprise a mouthpiece, in particular if the aerosol generating article to be used with the device does not comprise a mouthpiece. The mouthpiece can be mounted on the main body of the device. The mouthpiece may be configured to close the receiving cavity when the mouthpiece is mounted on the body. To attach the mouthpiece to the body, the proximal end of the body may comprise a magnetic or mechanical fastener, such as a bayonet or snap fastener, that engages a corresponding mating piece at the distal end of the mouthpiece. In case the device does not include a mouthpiece, the aerosol generating article to be used with the aerosol generating device may include a mouthpiece, such as a filter plug.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха, например выпускное отверстие для воздуха в мундштуке (при наличии).The aerosol generating device may include at least one air outlet, such as an air outlet in a mouthpiece (if any).

Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит путь для воздуха, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха через приемную полость и возможно далее к выпускному отверстию для воздуха в мундштуке, при наличии. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с приемной полостью. Соответственно, система, генерирующая аэрозоль, может содержать путь для воздуха, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха в приемную полость и возможно далее через субстрат, образующий аэрозоль, внутри изделия и мундштук в рот пользователя. Preferably, the aerosol generating device comprises an air path extending from the at least one air inlet, through the receiving cavity, and possibly further to an air outlet in the mouthpiece, if present. Preferably, the aerosol generating device comprises at least one air inlet in fluid communication with the receiving cavity. Accordingly, the aerosol generating system may include an air path extending from the at least one air inlet to the receiving cavity and possibly further through the aerosol generating substrate within the article and the mouthpiece into the wearer's mouth.

Дополнительные признаки и преимущества изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению уже были описаны в отношении нагревательного узла и повторно описываться не будут.Additional features and advantages of the aerosol generating product according to the present invention have already been described in relation to the heating unit and will not be described again.

Согласно настоящему изобретению также предусмотрена система, генерирующая аэрозоль. Система содержит устройство, генерирующее аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, и индукционный нагревательный узел согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. Индукционный источник нагревательного узла представляет собой часть устройства, генерирующего аэрозоль. Первый токоприемник токоприемного узла представляет собой часть изделия, генерирующего аэрозоль, тогда как второй токоприемник токоприемного узла представляет собой либо часть изделия, генерирующего аэрозоль, либо часть устройства, генерирующего аэрозоль. According to the present invention, an aerosol generating system is also provided. The system comprises an aerosol generating device, an aerosol generating article for use with an aerosol generating device, and an induction heating assembly according to the present invention and as described herein. The induction source of the heating unit is part of the aerosol generating device. The first current collector of the current collector assembly is part of the aerosol generating article, while the second current collector of the current collector assembly is either part of the aerosol generating article or part of the aerosol generating device.

Преимущественно первый токоприемник, будучи частью изделия, генерирующего аэрозоль, может быть выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Для этого первый токоприемник может быть оптимизирован в отношении потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева. Например, первый токоприемник может представлять собой токоприемную полоску, токоприемную пластину, токоприемный стержень, токоприемный штырь, токоприемную сетку, токоприемную нить или токоприемник в виде частиц, расположенный с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль.Preferably, the first current collector, as part of the aerosol generating article, can be configured to heat the aerosol generating substrate. To this end, the first pantograph can be optimized with regard to heat loss and thus heating efficiency. For example, the first current collector may be a current collector strip, a current collector plate, a current collector rod, a current collector pin, a current collector mesh, a current collector thread, or a particulate current collector disposed with the aerosol generating substrate of the aerosol generating article.

В отличие от этого, второй токоприемник может быть в основном приспособлен для отслеживания температуры токоприемного узла. Для этого второй токоприемник может быть частью либо изделия, генерирующего аэрозоль, либо устройства, генерирующего аэрозоль, в частности быть расположен в них. В любой конфигурации, когда изделие используют с устройством, в частности присоединяют к нему, второй токоприемник предпочтительно расположен в тепловой близости или даже в тепловом контакте с первым токоприемником и/или субстратом, образующим аэрозоль. Преимущественно это гарантирует, что второй токоприемник по существу имеет ту же температуру, что и первый токоприемник и/или субстрат, образующий аэрозоль, во время работы системы, генерирующей аэрозоль. Таким образом, можно достичь надлежащего и точного регулирования температуры. Например, второй токоприемник может быть расположен на внутренней стенке приемной полости устройства, генерирующего аэрозоль.In contrast, the second pantograph may generally be adapted to monitor the temperature of the pantograph. To this end, the second current collector can be part of either the aerosol-generating article or the aerosol-generating device, in particular be located in them. In any configuration, when the article is used with, in particular attached to, the device, the second current collector is preferably located in thermal proximity or even in thermal contact with the first current collector and/or the aerosol forming substrate. Advantageously, this ensures that the second current collector is substantially the same temperature as the first current collector and/or the aerosol generating substrate during operation of the aerosol generating system. In this way, proper and accurate temperature control can be achieved. For example, the second current collector may be located on the inner wall of the receiving cavity of the aerosol generating device.

При наличии, контроллер нагревательного узла может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль, в частности быть расположен в нем. Предпочтительно контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, может содержать или может представлять собой контроллер нагревательного узла.If present, the controller of the heating unit may be part of the aerosol generating device, in particular be located in it. Preferably, the controller of the aerosol generating device may comprise or may be a heating unit controller.

Аналогично, при наличии, блок питания нагревательного узла может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль, в частности быть расположен в нем. Предпочтительно блок питания устройства, генерирующего аэрозоль, может содержать или может представлять собой блок питания нагревательного узла.Similarly, if present, the power supply unit of the heating unit may be part of the aerosol generating device, in particular be located in it. Preferably, the power supply of the aerosol generating device may comprise or may be a heating unit power supply.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать приемную полость для размещения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль.The aerosol generating device may include a receiving cavity for receiving at least a portion of the aerosol generating article.

В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, который при нагреве высвобождает летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, является нагреваемым изделием, генерирующим аэрозоль. То есть изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, который предназначен для нагрева, а не сжигания, для высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходный материал, в частности расходный материал, подлежащий выбрасыванию после однократного использования. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой табачное изделие. Например, изделие может представлять собой картридж, содержащий жидкий или твердый субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву. Альтернативно изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, в частности табачное изделие, напоминающее обычные сигареты и содержащее твердый субстрат, образующий аэрозоль. In the context of this document, the term "aerosol-generating article" refers to an article containing at least one aerosol-forming substrate that, when heated, releases volatile compounds that can form an aerosol. Preferably, the aerosol generating article is a heated aerosol generating article. That is, the aerosol-generating article preferably contains at least one aerosol-forming substrate that is intended to be heated, rather than combusted, to release volatile compounds that can form an aerosol. The aerosol generating article may be a consumable, in particular a consumable to be discarded after a single use. The aerosol generating product may be a tobacco product. For example, the article may be a cartridge containing a liquid or solid substrate forming an aerosol to be heated. Alternatively, the product may be a rod-shaped product, in particular a tobacco product resembling conventional cigarettes and containing an aerosol-forming solid substrate.

Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, имеет круглое, или эллиптическое, или овальное, или квадратное, или прямоугольное, или треугольное, или многоугольное поперечное сечение. Preferably, the aerosol generating article has a circular or elliptical or oval or square or rectangular or triangular or polygonal cross section.

В дополнение к субстрату, образующему аэрозоль, и токоприемному узлу изделие может дополнительно содержать различные элементы. In addition to the aerosol-forming substrate and the current-collecting assembly, the article may further comprise various elements.

В частности, изделие может содержать мундштук. В контексте данного документа термин «мундштук» обозначает часть устройства, которая помещается в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля из изделия. Предпочтительно мундштук содержит фильтр.In particular, the article may comprise a mouthpiece. In the context of this document, the term "mouthpiece" refers to the part of the device that is placed in the user's mouth for direct inhalation of the aerosol from the product. Preferably the mouthpiece contains a filter.

Кроме того, изделие может содержать кожух, в частности трубчатую обертку, окружающий по меньшей мере часть субстрата, образующего аэрозоль. Обертка может содержать токоприемный узел. Преимущественно это обеспечивает однородный и симметричный нагрев субстрата, образующего аэрозоль, окруженного токоприемным узлом.In addition, the article may include a casing, in particular a tubular wrapper, surrounding at least a portion of the aerosol generating substrate. The wrapper may include a current collector. Advantageously, this ensures uniform and symmetrical heating of the aerosol-forming substrate surrounded by the current collector assembly.

В частности, что касается изделия, генерирующего аэрозоль, имеющего стержнеобразное изделие, напоминающее обычные сигареты и/или содержащее твердый субстрат, образующий аэрозоль, это изделие может дополнительно содержать: опорный элемент, имеющий центральный проход для воздуха, элемент, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент предпочтительно выполняет функцию мундштука. В частности, изделие может содержать элемент субстрата, который содержит субстрат, образующий аэрозоль, и токоприемный узел в контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Любой из этих элементов или любое их сочетание могут быть расположены последовательно относительно сегмента стержня, образующего аэрозоль. Предпочтительно элемент субстрата расположен на дальнем конце изделия. Аналогично фильтрующий элемент предпочтительно расположен на ближнем конце изделия. Кроме того, эти элементы могут иметь такое же наружное поперечное сечение, что и сегмент стержня, образующего аэрозоль.In particular, with regard to an aerosol generating article having a rod-shaped article resembling conventional cigarettes and/or containing an aerosol-forming solid substrate, the article may further comprise: a support element having a central air passage, a cooling aerosol element, and a filter element . The filter element preferably functions as a mouthpiece. In particular, the article may comprise a substrate element that comprises an aerosol-forming substrate and a current-collecting assembly in contact with the aerosol-forming substrate. Any of these elements, or any combination thereof, may be arranged in series with respect to the aerosol-forming rod segment. Preferably, the substrate element is located at the distal end of the article. Likewise, the filter element is preferably located at the proximal end of the article. In addition, these elements may have the same outer cross-section as the aerosol-generating rod segment.

Кроме того, изделие может содержать кожух или обертку, окружающие по меньшей мере часть субстрата, образующего аэрозоль. В частности, изделие может содержать обертку, окружающую по меньшей мере часть разных сегментов и элементов, упомянутых выше, так, чтобы удерживать их вместе и сохранять необходимую форму сечения изделия.In addition, the article may include a shroud or wrapper surrounding at least a portion of the aerosol generating substrate. In particular, the article may comprise a wrapper surrounding at least a portion of the various segments and elements mentioned above so as to hold them together and retain the desired sectional shape of the article.

Кожух или обертка могут содержать по меньшей мере первый токоприемник или как первый, так и второй токоприемники токоприемного узла. Преимущественно это обеспечивает возможность однородного и симметричного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, окруженного первым токоприемником или токоприемным узлом.The casing or wrapper may include at least the first current collector or both the first and second current collectors of the current collector assembly. Advantageously, this allows uniform and symmetrical heating of the aerosol forming substrate surrounded by the first current collector or current collector assembly.

Предпочтительно кожух или обертка образует по меньшей мере часть наружной поверхности изделия. Кожух может образовывать картридж, содержащий резервуар, который содержит субстрат, образующий аэрозоль, например жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Обертка может представлять собой бумажную обертку, в частности бумажную обертку, изготовленную из сигаретной бумаги. Альтернативно обертка может представлять собой фольгу, например изготовленную из пластмассы. Обертка может быть проницаемой для текучей среды, чтобы обеспечивать возможность высвобождения испаренного субстрата, образующего аэрозоль, из изделия или чтобы обеспечивать возможность втягивания воздуха в изделие через его окружность. Кроме того, обертка может содержать по меньшей мере одно летучее вещество, подлежащее активации и высвобождению из обертки при нагреве. Например, обертка может быть пропитана вкусоароматическим летучим веществом. Preferably, the casing or wrapper forms at least a portion of the outer surface of the article. The casing may form a cartridge containing a reservoir that contains an aerosol-forming substrate, such as a liquid aerosol-forming substrate. The wrapper may be a paper wrapper, in particular a paper wrapper made from cigarette paper. Alternatively, the wrapper may be a foil, for example made from plastic. The wrapper may be fluid-permeable to allow the vaporized aerosol-forming substrate to be released from the article or to allow air to be drawn into the article through its circumference. In addition, the wrapper may contain at least one volatile substance to be activated and released from the wrapper upon heating. For example, the wrapper may be impregnated with a flavoring volatile substance.

Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению были описаны в отношении устройства, генерирующего аэрозоль, и нагревательного узла и повторно описываться не будут.Additional features and advantages of the aerosol generating system according to the present invention have been described in relation to the aerosol generating device and the heating unit and will not be described again.

Согласно настоящему изобретению также предоставлен способ индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в частности включающий такой нагревательный узел согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. Предпочтительно способ представляет собой способ работы нагревательного узла согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе, или работы устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе, или работы системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. The present invention also provides a method for induction heating of an aerosol-forming substrate, particularly comprising such a heating assembly according to the present invention and as described herein. Preferably, the method is a method of operating a heating unit according to the present invention and as described herein, or operating an aerosol generating device according to the present invention and as described herein, or operating an aerosol generating system according to the present invention and as described herein. document.

Этот способ включает этапы:This method includes the steps:

генерирование переменного электромагнитного поля посредством подачи напряжения питания постоянного тока и тока питания постоянного тока на индукционный источник, чтобы нагревать токоприемный узел, индукционно связанный с индукционным источником;generating an alternating electromagnetic field by supplying a DC supply voltage and a DC supply current to the induction source to heat a current-collecting assembly inductively coupled to the induction source;

определение по напряжению питания постоянного тока и току питания постоянного тока, потребляемым от блока питания постоянного тока, фактического кажущегося сопротивления, указывающего фактическую температуру токоприемного узла, который выполнен с возможностью индукционного соединения с индукционным источником или индукционно связан с ним;determining, from the DC supply voltage and the DC supply current drawn from the DC power supply, an actual apparent resistance indicative of the actual temperature of a current-collecting assembly that is inductively coupled to or inductively coupled to the induction source;

определение минимального значения кажущегося сопротивления во время предварительного нагрева токоприемного узла, начиная от комнатной температуры и до рабочей температуры.determination of the minimum value of the apparent resistance during the preheating of the current collector, from room temperature to operating temperature.

Способ может дополнительно включать этапы:The method may further include the steps of:

регулирование работы индукционного источника в конфигурации с обратной связью так, что фактическое кажущееся сопротивление соответствует определенному минимальному значению кажущегося сопротивления плюс предварительно определенное значение смещения кажущегося сопротивления, для регулирования нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до предварительно определенной рабочей температуры.adjusting the operation of the induction source in a feedback configuration so that the actual apparent resistance corresponds to a certain minimum apparent resistance value plus a predetermined apparent resistance offset value to control heating of the aerosol generating substrate to a predetermined operating temperature.

Этап регулирования работы индукционного источника включает этапы:The stage of regulation of the operation of the induction source includes the following steps:

прерывание этапа генерирования переменного электромагнитного поля, когда фактическое кажущееся сопротивление равно определенному минимальному значению кажущегося сопротивления плюс предварительно определенное значение смещения кажущегося сопротивления или превышает их, и interrupting the alternating electromagnetic field generation step when the actual apparent resistivity is equal to or greater than the determined minimum apparent resistivity value plus the predetermined apparent resistivity offset value, and

возобновление этапа генерирования переменного электромагнитного поля, когда фактическое кажущееся сопротивление ниже определенного минимального значения кажущегося сопротивления плюс предварительно определенное значение смещения кажущегося сопротивления. resuming the alternating electromagnetic field generation step when the actual apparent resistivity is below a certain minimum apparent resistivity value plus a predetermined apparent resistivity offset value.

Дополнительные признаки и преимущества способа согласно настоящему изобретению были описаны в отношении нагревательного узла, устройства, генерирующего аэрозоль, и системы, генерирующей аэрозоль, и повторно описываться не будут.Additional features and advantages of the method according to the present invention have been described in relation to the heating unit, the aerosol generating device and the aerosol generating system and will not be described again.

Настоящее изобретение будет также описано, исключительно в качестве примера, со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых: The present invention will also be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, с индукционным нагревом и изделие, генерирующее аэрозоль, при этом система содержит нагревательный узел согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 1 is a schematic representation of an aerosol generating system comprising an aerosol generating apparatus with induction heating and an aerosol generating article, the system comprising a heating assembly according to a first exemplary embodiment of the present invention;

на фиг. 2 показано схематическое изображение индукционно нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1;in fig. 2 is a schematic representation of an induction heated aerosol generating article according to FIG. 1;

на фиг. 3 показан вид в перспективе токоприемного узла изделия, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1 и фиг. 2;in fig. 3 is a perspective view of the current-collecting assembly of the aerosol-generating article of FIG. 1 and FIG. 2;

на фиг. 4 показан график, схематически иллюстрирующий профиль зависимости сопротивления от температуры токоприемного узла согласно настоящему изобретению;in fig. 4 is a graph schematically illustrating the resistance versus temperature profile of a current collector assembly according to the present invention;

на фиг. 5-7 показаны альтернативные варианты осуществления токоприемного узла для использования с изделием согласно фиг. 1 и фиг. 2; in fig. 5-7 show alternative embodiments of a current collector assembly for use with the product of FIG. 1 and FIG. 2;

на фиг. 8-10 показаны изделия, генерирующие аэрозоль, для использования с устройством согласно фиг. 1, которые включают дополнительные альтернативные варианты осуществления токоприемных узлов; in fig. 8-10 show aerosol generating articles for use with the apparatus of FIG. 1, which include additional alternative embodiments of current collector assemblies;

на фиг. 11 показано схематическое изображение другой системы, генерирующей аэрозоль, содержащей нагревательный узел согласно второму примерному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 11 is a schematic view of another aerosol generating system comprising a heating unit according to a second exemplary embodiment of the present invention;

на фиг. 12 показан вид в перспективе токоприемного узла, включенного в устройство, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 11;in fig. 12 is a perspective view of the current collector included in the aerosol generating device of FIG. eleven;

на фиг. 13-15 показаны альтернативные варианты осуществления токоприемного узла для использования с устройством со гласно фиг. 11; in fig. 13-15 show alternative embodiments of a current collector assembly for use with the apparatus of FIG. eleven;

на фиг. 16 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, содержащей нагревательный узел согласно третьему примерному варианту осуществления настоящего изобретения; in fig. 16 is a schematic view of an aerosol generating system comprising a heating unit according to a third exemplary embodiment of the present invention;

на фиг. 17 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, содержащей нагревательный узел согласно четвертому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 17 is a schematic view of an aerosol generating system comprising a heating unit according to a fourth exemplary embodiment of the present invention;

на фиг. 18 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, содержащей нагревательный узел согласно пятому примерному варианту осуществления настоящего изобретения; иin fig. 18 is a schematic representation of an aerosol generating system comprising a heating unit according to a fifth exemplary embodiment of the present invention; And

на фиг. 19 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, содержащей нагревательный узел согласно шестому примерному варианту осуществления настоящего изобретения.in fig. 19 is a schematic representation of an aerosol generating system comprising a heating unit according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.

На фиг. 1 схематически изображен первый примерный вариант осуществления системы 1, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Система 1 содержит устройство 10, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению, а также изделие 100, генерирующее аэрозоль, которое выполнено с возможностью использования с устройством и которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву. In FIG. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of an aerosol generating system 1 according to the present invention. The system 1 comprises an aerosol generating device 10 according to the present invention, as well as an aerosol generating article 100 which is capable of being used with the device and which contains an aerosol generating substrate to be heated.

На фиг. 2 показаны дополнительные детали изделия 100, генерирующего аэрозоль, причем изделие 100, генерирующее аэрозоль, по существу является стержнеобразным и содержит четыре элемента, последовательно соосно выровненные: сегмент 110 стержня, образующего аэрозоль, содержащий токоприемный элемент 120 и субстрат 130, образующий аэрозоль, опорный элемент 140, содержащий центральный проход 141 для воздуха, элемент 150, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 160, выполняющий функцию мундштука. Сегмент стержня 110, образующего аэрозоль, расположен на дальнем конце 102 изделия 100, в то время как фильтрующий элемент 160 расположен на дальнем конце 103 изделия 100. Каждый из этих четырех элементов представляет собой по существу цилиндрический элемент, при этом все они имеют по существу одинаковый диаметр. Кроме этого, четыре элемента окружены внешней оберткой 170 для того, чтобы удерживать эти четыре элемента вместе и сохранять необходимую круглую форму сечения стержнеобразного изделия 100. Обертка 170 предпочтительно изготовлена из бумаги. Дополнительные подробности об изделии, в частности, о четырех элементах, помимо особенностей токоприемного узла 120 внутри сегмента 110 стержня, раскрыты в документе WO 2015/176898 A1.Onfig. 2 shows additional details of the product 100, generating aerosol, and aerosol-generating article 100 is essentially rod-shaped and comprises four elements aligned in series: aerosol-generating rod segment 110 containing a current-collecting element 120 and aerosol-generating substrate 130, support element 140 containing a central air passage 141, element 150 , a cooling spray, and a filter element 160 that functions as a mouthpiece. The aerosol-forming rod segment 110 is located at the distal end 102 of article 100, while the filter element 160 is located at the distal end 103 of article 100. Each of these four elements is a substantially cylindrical element, all having substantially the same diameter. In addition, the four elements are surrounded by an outer wrap 170 in order to hold the four elements together and maintain the desired circular cross-sectional shape of the rod 100. The wrap 170 is preferably made from paper. Additional details about the product, in particular about the four elements, in addition to the features of the current collector assembly 120 within the segment 110 of the rod, are disclosed in the document WO 2015/176898 A1.

Со ссылкой на фиг. 1 устройство 10, генерирующее аэрозоль, содержит цилиндрическую приемную полость 20, образованную внутри ближней части 12 устройства 10 для размещения в ней по меньшей мере дальней части изделия 100. Устройство 10 дополнительно содержит индукционный источник, включающий индукционную катушку 30 для генерирования переменного, в частности, высокочастотного, электромагнитного поля. В настоящем варианте осуществления индукционная катушка 30 представляет собой винтовую катушку, окружающую цилиндрическую приемную полость 20 по окружности. Катушка 30 расположена так, что токоприемный узел 120 изделия 100, генерирующего аэрозоль, подвергается воздействию электромагнитного поля при сцеплении изделия 100 с устройством 10. Таким образом, при активации индукционного источника, токоприемный узел 120 нагревается благодаря вихревым токам и/или потерям на гистерезис, которые индуцированы переменным электромагнитным полем, в зависимости от магнитных и электрических свойств токоприемных материалов токоприемного узла 120. Токоприемный узел 120 нагревается до тех пор, пока не достигнет рабочей температуры, достаточной для испарения субстрата 130, образующего аэрозоль, окружающего токоприемный узел 120 внутри изделия 100.With reference to FIG. 1, the aerosol generating device 10 comprises a cylindrical receiving cavity 20 formed within the proximal portion 12 of the device 10 to accommodate at least the distal portion of the article 100. The device 10 further comprises an induction source including an induction coil 30 for generating an alternating, in particular, high frequency electromagnetic field. In the present embodiment, the induction coil 30 is a helical coil circumferentially surrounding the cylindrical receiving cavity 20. The coil 30 is positioned such that the current collector assembly 120 of the aerosol generating article 100 is exposed to an electromagnetic field when the article 100 is engaged with the device 10. Thus, when the inductive source is activated, the current collector assembly 120 is heated due to eddy currents and/or hysteresis losses, which induced by an alternating electromagnetic field, depending on the magnetic and electrical properties of the current-collecting materials of the current-collector assembly 120. The current-collector assembly 120 is heated until it reaches an operating temperature sufficient to vaporize the aerosol-forming substrate 130 surrounding the current-collector assembly 120 within the product 100.

Внутри дальней части 13 устройство 10, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит блок 40 питания постоянного тока и контроллер 50 (изображены лишь схематически на фиг. 1) для питания и управления процессом нагрева. С точки зрения электроники индукционный источник, не считая индукционной катушки 30, предпочтительно представляет собой по меньшей мере частично неотделимую часть контроллера 50. Within the distal portion 13, the aerosol generating device 10 further comprises a DC power supply 40 and a controller 50 (shown only schematically in FIG. 1) for powering and controlling the heating process. From an electronics point of view, the induction source, other than the induction coil 30, is preferably at least partly an integral part of the controller 50.

Как индукционный источник, будучи частью устройства 10, так и токоприемный узел 120, будучи частью изделия 100, генерирующего аэрозоль, составляют существенные части индукционного нагревательного узла 5 согласно настоящему изобретению. Both the induction source as part of the apparatus 10 and the current collector 120 as part of the aerosol generating article 100 constitute essential parts of the induction heating assembly 5 according to the present invention.

На фиг. 3 показан подробный вид токоприемного узла 120, используемого внутри изделия, генерирующего аэрозоль, показанного на фиг. 1 и фиг. 2. Согласно настоящему изобретению токоприемный узел 120 содержит первый токоприемник 121 и второй токоприемник 122. Первый токоприемник 121 содержит первый токоприемный материал, имеющий положительный температурный коэффициент сопротивления, тогда как второй токоприемник 122 содержит второй ферромагнитный или ферримагнитный токоприемный материал, имеющий отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Из-за того, что первый и второй токоприемные материалы имеют противоположные температурные коэффициенты сопротивления и из-за магнитных свойств второго токоприемного материала, токоприемный узел 120 имеет профиль зависимости сопротивления от температуры, который включает минимальное значение сопротивления около температуры Кюри второго токоприемного материала. In FIG. 3 shows a detailed view of the current collector assembly 120 used within the aerosol generating product shown in FIG. 1 and FIG. 2. According to the present invention, the current collector assembly 120 includes a first current collector 121 and a second current collector 122. The first current collector 121 includes a first current collector material having a positive temperature coefficient of resistance, while the second current collector 122 includes a second ferromagnetic or ferrimagnetic current collector material having a negative temperature coefficient of resistance. Because the first and second susceptor materials have opposite temperature coefficients of resistance, and because of the magnetic properties of the second susceptor material, the susceptor assembly 120 has a resistance versus temperature profile that includes a minimum resistance value around the Curie temperature of the second susceptor material.

Соответствующий профиль зависимости сопротивления от температуры показан на фиг. 4. Во время начала нагрева токоприемного узла 120 от комнатной температуры T_R сопротивление первого токоприемного материала увеличивается, тогда как сопротивление второго токоприемного материала уменьшается с увеличением температуры T. Общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120, как «видно» индукционному источнику устройства 10, используемого для индукционного нагрева токоприемного узла 120, определяется комбинацией соответствующего сопротивления первого и второго токоприемных материалов. При достижении температуры Кюри T_C второго токоприемного материала снизу уменьшение сопротивления второго токоприемного материала, как правило, преобладает над увеличением сопротивления первого токоприемного материала. Соответственно, общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120 уменьшается в диапазоне температур ниже, в частности приблизительно ниже, температуры Кюри T_C второго токоприемного материала. При температуре Кюри T_C второй токоприемный материал теряет свои магнитные свойства. Это вызывает увеличение поверхностного слоя, доступного для вихревых токов во втором токоприемном материале, что сопровождается внезапным падением его сопротивления. Таким образом, при дальнейшем увеличении температуры T токоприемного узла 120 сверх температуры Кюри T_C второго токоприемного материала вклад сопротивления второго токоприемного материала в общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120 становится меньше или даже пренебрежимо малым. Следовательно, после прохождения минимального значения R_min у температуры Кюри T_C второго токоприемного материала, общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120 в основном определяется увеличением сопротивления первого токоприемного материала. То есть, общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120 снова увеличивается к рабочему сопротивлению R_op при рабочей температуре T_op. Преимущественно уменьшение и последующее увеличение профиля зависимости сопротивления от температуры относительно минимального значения R_min около температуры Кюри T_C второго токоприемного материала в достаточной степени отличимо от временного изменения общего кажущегося сопротивления во время затяжки пользователя. В результате минимальное значение сопротивления R_a около температуры Кюри T_C второго токоприемного материала может быть надежно использовано в качестве температурного маркера для регулирования температуры нагрева субстрата, образующего аэрозоль, без риска быть ошибочно принятым за затяжку пользователя. Соответственно нежелательный перегрев субстрата, образующего аэрозоль, может быть эффективно предотвращен.The corresponding resistance versus temperature profile is shown in FIG. 4 . During the start of heating of the current collector assembly 120 from room temperature T_R, the resistance of the first current collector material increases, while the resistance of the second current collector material decreases with increasing temperature T. The total apparent resistance R_a of the current collector assembly 120, as "seen" by the induction source of the device 10 used for induction heating current collector assembly 120 is determined by the combination of the respective resistance of the first and second current collector materials. When the Curie temperature T_C of the second current-collecting material is reached from below, the decrease in the resistance of the second current-collecting material, as a rule, prevails over the increase in the resistance of the first current-collecting material. Accordingly, the total apparent resistance R_a of the current collector assembly 120 decreases in the temperature range below, in particular approximately below, the Curie temperature T_C of the second current collector material. At the Curie temperature T_C, the second current-collecting material loses its magnetic properties. This causes an increase in the surface layer available for eddy currents in the second current collector material, which is accompanied by a sudden drop in its resistance. Thus, as the temperature T of the current collector 120 increases further beyond the Curie temperature T_C of the second current collector material, the contribution of the resistance of the second current collector material to the total apparent resistance R_a of the current collector assembly 120 becomes smaller or even negligible. Therefore, after passing the minimum value R_min y of the Curie temperature T_C of the second current-collecting material, the total apparent resistance R_a of the current-collecting assembly 120 is mainly determined by the increase in the resistance of the first current-collecting material. That is, the total apparent resistance R_a of the current collector 120 increases again towards the operating resistance R_op at the operating temperature T_op. Advantageously, the decrease and subsequent increase in the resistance versus temperature profile relative to a minimum value R_min around the Curie temperature T_C of the second susceptor material is sufficiently distinguishable from the temporal change in total apparent resistance during user puffing. As a result, a minimum value of resistance R_a around the Curie temperature T_C of the second current collector material can be reliably used as a temperature marker to control the heating temperature of the aerosol generating substrate without the risk of being mistaken for a puff by the user. Accordingly, unwanted overheating of the aerosol-generating substrate can be effectively prevented.

Для управления температурой нагрева субстрата, образующего аэрозоль, чтобы она соответствовала желаемой рабочей температуре T_op, контроллер 50 устройства 10, показанного на фиг. 1, выполнен с возможностью регулирования работы индукционного источника в конфигурации с обратной связью и смещением так, чтобы поддерживать фактическое кажущееся сопротивление на значении, которое соответствует определенному минимальному значению R_min кажущегося сопротивления R_a плюс предварительно определенное значение смещения ΔR_offset. Значение смещения ΔR_offset перекрывает интервал между кажущимся сопротивлением R_min, измеренным при маркерной температуре T_C, и рабочим сопротивлением R_op при рабочей температуре T_op. Преимущественно это позволяет избежать прямого регулирования температуры нагрева на основе предварительно определенного целевого значения кажущегося сопротивления при рабочей температуре T_op. Также регулирование смещения температуры нагрева более стабильно и надежно, чем регулирование температуры, основанное на измеренных абсолютных значениях кажущегося сопротивления при желаемой рабочей температуре.To control the heating temperature of the aerosol-forming substrate to match the desired operating temperature T_op, the controller 50 of the device 10 shown in FIG. 1 is configured to adjust the operation of the induction source in a feedback and bias configuration so as to maintain the actual apparent resistivity at a value that corresponds to a certain minimum value R_min of the apparent resistivity R_a plus a predetermined bias value ΔR_offset. The offset value ΔR_offset spans the interval between the apparent resistance R_min measured at the marker temperature T_C and the operating resistance R_op at the operating temperature T_op. Advantageously, this avoids direct control of the heating temperature based on a predetermined target value of the apparent resistivity at the operating temperature T_op. Also, heating temperature offset control is more stable and reliable than temperature control based on measured absolute values of apparent resistivity at the desired operating temperature.

Когда фактическое кажущееся сопротивление равно или превышает определенное минимальное значение кажущегося сопротивления плюс предварительно определенное значение смещения кажущегося сопротивления, процесс нагрева может быть остановлен посредством прерывания генерирования переменного электромагнитного поля, то есть посредством отключения индукционного источника или по меньшей мере посредством уменьшения выходной мощности индукционного источника. Когда фактическое кажущееся сопротивление находится ниже определенного минимального значения кажущегося сопротивления плюс предварительно определенное значение смещения кажущегося сопротивления, процесс нагрева может быть возобновлен посредством продолжения генерирования переменного электромагнитного поля, то есть посредством очередного включения индукционного источника или посредством повторного увеличения выходной мощности индукционного источника.When the actual apparent resistance equals or exceeds a certain minimum apparent resistance value plus a predetermined apparent resistance offset value, the heating process can be stopped by interrupting the generation of the alternating electromagnetic field, i.e. by turning off the induction source, or at least by reducing the output power of the induction source. When the actual apparent resistance is below a certain minimum apparent resistance value plus a predetermined apparent resistance offset value, the heating process can be resumed by continuing to generate an alternating electromagnetic field, i.e. by turning on the induction source again or by increasing the output power of the induction source again.

В настоящем варианте осуществления рабочая температура составляет приблизительно 370 градусов Цельсия. Эта температура является обычной рабочей температурой для нагрева, но не сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Чтобы обеспечить достаточно большой температурный интервал, составляющий по меньшей мере 20 градусов Цельсия, между маркерной температурой при температуре Кюри T_C второго токоприемного материала и рабочей температурой T_op, второй токоприемный материал выбирают так, чтобы он имел температуру Кюри ниже 350 градусов Цельсия. In the present embodiment, the operating temperature is approximately 370 degrees Celsius. This temperature is the normal operating temperature for heating, but not burning, the aerosol-forming substrate. In order to provide a sufficiently large temperature interval of at least 20 degrees Celsius between the marker temperature at the Curie temperature T_C of the second current-collecting material and the operating temperature T_op, the second current-collecting material is chosen to have a Curie temperature below 350 degrees Celsius.

Как показано на фиг. 3, токоприемный узел 120 внутри изделия, показанного на фиг. 2, представляет собой многослойный токоприемный узел, более конкретно двухслойный токоприемный узел. Он содержит первый слой, составляющий первый токоприемник 121, и второй слой, составляющий второй токоприемник 122, который расположен на первом слое и непосредственно присоединен к нему. В то время как первый токоприемник 121 оптимизирован относительно потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева, второй токоприемник 122 в основном представляет собой функциональный токоприемник, используемый в качестве температурного маркера, как описано выше. Токоприемный узел 120 выполнен в форме продолговатой полоски, имеющей длину L 12 миллиметров и ширину W 4 миллиметра, то есть оба слоя имеют длину L 12 миллиметров и ширину W 4 миллиметра. Первый токоприемник 121 представляет собой полоску, изготовленную из нержавеющей стали, имеющей температуру Кюри выше 400°C, например из нержавеющей стали марки 430. Она имеет толщину приблизительно 35 микрометров. Второй токоприемник 122 представляет собой полоску из мю-металла или пермаллоя, имеющую температуру Кюри ниже рабочей температуры. Она имеет толщину приблизительно 10 микрометров. Токоприемный узел 120 образован посредством нанесения полоски второго токоприемника на полоску первого токоприемника.As shown in FIG. 3, the current collector 120 within the product shown in FIG. 2 is a multi-layer current collector assembly, more specifically a two-layer current collector assembly. It comprises a first layer constituting the first current collector 121 and a second layer constituting the second current collector 122 which is located on and directly attached to the first layer. While the first pantograph 121 is optimized for heat loss and thus heating efficiency, the second pantograph 122 is basically a functional pantograph used as a temperature marker as described above. The current collector 120 is in the form of an oblong strip having a length L of 12 millimeters and a width W of 4 millimeters, that is, both layers have a length L of 12 millimeters and a width W of 4 millimeters. The first current collector 121 is a strip made of stainless steel having a Curie temperature above 400°C, such as 430 stainless steel. It has a thickness of approximately 35 micrometers. The second current collector 122 is a mu-metal or permalloy strip having a Curie temperature below the operating temperature. It is approximately 10 micrometers thick. The current collector assembly 120 is formed by applying a strip of the second current collector to the strip of the first current collector.

На фиг. 5 показан альтернативный вариант осуществления токоприемного узла 220 в форме полоски, который схож с вариантом осуществления токоприемного узла 120, показанного на фиг. 1 и 2. В отличие от последнего, токоприемный узел 220 согласно фиг. 5 представляет собой трехслойный токоприемный узел, который, в дополнение к первому и второму токоприемникам 221, 222, образующим первый и второй слой соответственно, содержит третий токоприемник 223, который образует третий слой. Все три слоя расположены друг на друге, при этом смежные слои непосредственно присоединены друг к другу. Первый и второй токоприемники 221, 222 трехслойного токоприемного узла, показанного на фиг. 5, идентичны первому и второму токоприемникам 121, 122 двухслойного токоприемного узла 120, показанного на фиг. 1 и 2. Третий токоприемник 223 идентичен первому токоприемнику 221. То есть, третий слой 223 содержит тот же материал, что и первый токоприемник 221. Кроме того, толщина слоя третьего токоприемника 223 равна толщине слоя первого токоприемника 221. Соответственно, характеристики теплового расширения первого и третьего токоприемников 221, 223 по существу одинаковы. Преимущественно это обеспечивает высокосимметричную слоистую структуру, по существу не проявляющую деформаций вне плоскости. Кроме того, трехслойный токоприемный узел согласно фиг. 5 обеспечивает более высокую механическую стабильность.In FIG. 5 shows an alternative embodiment of the strip-shaped current collector assembly 220, which is similar to the embodiment of the current collector assembly 120 shown in FIG. 1 and 2. Unlike the latter, the current collector 220 according to FIG. 5 is a three-layer current collector assembly which, in addition to the first and second current collectors 221, 222 forming the first and second layers, respectively, includes a third current collector 223 which forms the third layer. All three layers are stacked on top of each other, with adjacent layers directly attached to each other. The first and second pantographs 221, 222 of the three-layer pantograph assembly shown in FIG. 5 are identical to the first and second pantographs 121, 122 of the two-layer pantograph assembly 120 shown in FIG. 1 and 2. The third pantograph 223 is identical to the first pantograph 221. That is, the third layer 223 contains the same material as the first pantograph 221. In addition, the thickness of the layer of the third pantograph 223 is equal to the thickness of the layer of the first pantograph 221. Accordingly, the thermal expansion characteristics of the first and third pantographs 221, 223 are essentially the same. Advantageously, this provides a highly symmetrical layered structure substantially free of out-of-plane deformations. In addition, the three-layer current-collecting assembly according to FIG. 5 provides higher mechanical stability.

На фиг. 6 показан другой вариант осуществления токоприемного узла 320 в форме полоски, который может быть альтернативно использован в изделии, показанном на фиг. 2, вместо двухслойного токоприемника 120. Токоприемный узел 320 согласно фиг. 6 образован из первого токоприемника 321, который непосредственно соединен со вторым токоприемником 322. Первый токоприемник 321 представляет собой полоску из нержавеющей стали марки 430, имеющую размеры 12 миллиметров на 4 миллиметра на 35 микрометров. Таким образом, первый токоприемник 321 определяет основную форму токоприемного узла 320. Второй токоприемник 322 представляет собой накладку из мю-металла или пермаллоя, имеющую размеры 3 миллиметра на 2 миллиметра на 10 микрометров. Второй токоприемник 322 в форме накладки электролитически наложен на первый токоприемник 321 в форме полоски. Хотя второй токоприемник 322 значительно меньше, чем первый токоприемник 321, он все еще подходит для того, чтобы обеспечивать возможность точного регулирования температуры нагрева. Преимущественно токоприемный узел 320, показанный на фиг. 6, обеспечивает значительную экономию второго токоприемного материала. В дополнительных вариантах осуществления (не показаны) может существовать более одной накладки второго токоприемника, расположенных в непосредственном контакте с первым токоприемником.In FIG. 6 shows another embodiment of a strip-shaped current collector assembly 320 that may alternatively be used in the product shown in FIG. 2 instead of the two-layer current collector 120. The current collector assembly 320 of FIG. 6 is formed from a first pantograph 321 which is directly connected to a second pantograph 322. The first pantograph 321 is a 430 stainless steel strip measuring 12 millimeters by 4 millimeters by 35 micrometers. Thus, the first current collector 321 defines the basic shape of the current collector assembly 320. The second current collector 322 is a mu-metal or permalloy patch measuring 3 millimeters by 2 millimeters by 10 micrometers. The second pantograph 322 in the form of an overlay is electrolytically superimposed on the first pantograph 321 in the form of a strip. Although the second pantograph 322 is significantly smaller than the first pantograph 321, it is still suitable for being able to accurately control the heating temperature. Advantageously, the current collector assembly 320 shown in FIG. 6 provides significant savings in the second current collector material. In additional embodiments (not shown), there may be more than one second pantograph pad placed in direct contact with the first pantograph.

На фиг. 7 показан еще один вариант осуществления токоприемного узла 1020 для использования с изделием, показанным на фиг. 1 и фиг. 2. Согласно этому варианту осуществления токоприемный узел 1020 образует токоприемный стержень. Токоприемный стержень является цилиндрическим и имеет круглое поперечное сечение. Предпочтительно токоприемный стержень расположен по центру внутри субстрата, образующего аэрозоль, так, чтобы проходить по продольной оси изделия, показанного на фиг. 2. Как можно видеть на одной из его торцевых поверхностей, токоприемный узел 1020 содержит внутренний центральный токоприемник, который образует второй токоприемник 1022 согласно настоящему изобретению. Центральный токоприемник окружен оболочным токоприемником, который образует первый токоприемник 1021 согласно настоящему изобретению. Поскольку первый токоприемник 1021 предпочтительно выполняет функцию нагрева, эта конфигурация оказывается преимущественной с точки зрения прямой передачи тепла к окружающему субстрату, образующему аэрозоль. Кроме того, цилиндрическая форма токоприемного штыря обеспечивает очень симметричный профиль нагрева, который может быть преимущественным в отношении стержнеобразного изделия, генерирующего аэрозоль. In FIG. 7 shows another embodiment of a current collector assembly 1020 for use with the product shown in FIG. 1 and FIG. 2. According to this embodiment, the current collector assembly 1020 forms a current collector bar. The collector rod is cylindrical and has a round cross section. Preferably, the current-collecting rod is positioned centrally within the aerosol-forming substrate so as to extend along the longitudinal axis of the article shown in FIG. 2. As can be seen on one of its end surfaces, the current collector assembly 1020 includes an internal central current collector that forms the second current collector 1022 according to the present invention. The central current collector is surrounded by a sheath current collector, which forms the first current collector 1021 according to the present invention. Since the first current collector 1021 preferably performs a heating function, this configuration is advantageous in terms of direct heat transfer to the surrounding aerosol forming substrate. In addition, the cylindrical shape of the current-collecting pin provides a very symmetrical heating profile, which can be advantageous with respect to a rod-like aerosol generating article.

На фиг. 8-10 схематически изображены разные изделия 400, 500, 600, генерирующие аэрозоль, содержащие дополнительные варианты осуществления токоприемного узла, который является частью нагревательного узла согласно настоящему изобретению. Изделия 400, 500, 600 очень похожи на изделие 100, показанное на фиг. 1 и 2, в частности в отношении общей конструкции изделия. Поэтому подобные или идентичные признаки обозначены теми же номерами ссылок, что и на фиг. 1 и 2, но с увеличением на 300, 400 и 500 соответственно. In FIG. 8-10 schematically depict various aerosol generating articles 400, 500, 600 comprising further embodiments of a current collector assembly that is part of the heating assembly of the present invention. Articles 400, 500, 600 are very similar to article 100 shown in FIG. 1 and 2, in particular with regard to the overall design of the product. Therefore, similar or identical features are designated with the same reference numerals as in FIG. 1 and 2, but with an increase of 300, 400 and 500, respectively.

В отличие от изделия 100, показанного на фиг. 1 и 2, изделие 400, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 8 содержит нитевидный токоприемный узел 420. То есть первый и второй токоприемники 421, 422 представляют собой нити, которые скручены друг с другом так, чтобы образовывать пару скрученных нитей. Пара нитей расположена по центру внутри субстрата 430, образующего аэрозоль, и находится в прямом контакте с субстратом 430. Пара нитей по существу проходят вдоль длины изделия 400. Первый токоприемник 421 представляет собой нить, изготовленную из ферромагнитной нержавеющей стали и, таким образом, в основном выполняет функцию нагрева. Второй токоприемник 422 представляет собой нить, изготовленную из мю-металла или пермаллоя и, таким образом, в основном служит в качестве температурного маркера.Unlike product 100 shown in FIG. 1 and 2, the aerosol generating article 400 of FIG. 8 includes a thread-like current collector assembly 420. That is, the first and second current collectors 421, 422 are threads that are twisted with each other so as to form a pair of twisted threads. The pair of filaments is located centrally within the aerosol forming substrate 430 and is in direct contact with the substrate 430. The pair of filaments essentially extend along the length of the article 400. performs the heating function. The second current collector 422 is a filament made of mu-metal or permalloy and thus primarily serves as a temperature marker.

Изделие 500, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 9 содержит токоприемный узел 520 в виде частиц. И первый токоприемник 521, и второй токоприемник 522 содержат множество токоприемных частиц, распределенных внутри субстрата 530, образующего аэрозоль, изделия 500. Таким образом, токоприемные частицы находятся в непосредственном физическом контакте с субстратом 530, образующим аэрозоль. Токоприемные частицы первого токоприемника 521 изготовлены из ферромагнитной нержавеющей стали и, таким образом, в основном служат для нагрева окружающего субстрата 530, образующего аэрозоль. Напротив, токоприемные (сусцепторные) частицы второго токоприемника 422 изготовлены из мю-металла или пермаллоя и, таким образом, в основном служат в качестве температурного маркера.The aerosol generating product 500 of FIG. 9 includes a particulate current collector assembly 520. Both the first current collector 521 and the second current collector 522 comprise a plurality of current-collecting particles distributed within the aerosol-forming substrate 530 of the article 500. Thus, the current-collecting particles are in direct physical contact with the aerosol-forming substrate 530. The current collector particles of the first current collector 521 are made of ferromagnetic stainless steel and thus mainly serve to heat the surrounding aerosol forming substrate 530. In contrast, the current collector (susceptor) particles of the second current collector 422 are made of mu-metal or permalloy and thus primarily serve as a temperature marker.

Изделие 600, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 10 содержит токоприемный узел 600, содержащий первый токоприемник 621 и второй токоприемник 622, которые имеют разные геометрические конфигурации. Первый токоприемник 621 представляет собой токоприемник в виде частиц, содержащий множество токоприемных частиц, распределенных в субстрате 630, образующем аэрозоль. Благодаря своей структуре в виде частиц, первый токоприемник 621 предоставляет большую площадь поверхности для окружающего субстрата 630, образующего аэрозоль, которая преимущественно улучшает передачу тепла. Соответственно, конфигурацию в виде частиц первого токоприемника 621 специально выбирают с учетом функции нагрева. Напротив, второй токоприемник 622 в первую очередь выполняет функцию регулирования температуры и поэтому ему не нужно иметь очень большую площадь поверхности. Соответственно, второй токоприемник 622 согласно настоящему изобретению представляет собой токоприемную полоску, проходящую внутри субстрата 630, образующего аэрозоль, через центр изделия 600, генерирующего аэрозоль.An aerosol generating product 600 according to FIG. 10 includes a current collector assembly 600 comprising a first current collector 621 and a second current collector 622 that have different geometries. The first current collector 621 is a particulate current collector containing a plurality of current-collecting particles dispersed in the aerosol-forming substrate 630. Due to its particulate structure, the first current collector 621 provides a large surface area for the surrounding aerosol forming substrate 630, which advantageously improves heat transfer. Accordingly, the particulate configuration of the first pantograph 621 is specifically selected in consideration of the heating function. In contrast, the second pantograph 622 primarily performs a temperature control function and therefore does not need to have a very large surface area. Accordingly, the second current collector 622 according to the present invention is a current-collecting strip extending within the aerosol-generating substrate 630 through the center of the aerosol-generating article 600.

На фиг. 11 схематически изображен второй примерный вариант осуществления системы 2001, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Система 2001 очень похожа на систему 1, показанную на фиг. 1, за исключением токоприемного узла. Поэтому подобные или идентичные признаки обозначены теми же номерами ссылок, что и на фиг. 1 и 2, но с увеличением на 2000. В отличие от варианта осуществления, показанного на фиг. 1, токоприемный узел 2060 нагревательного узла 2005 согласно варианту осуществления на фиг. 11 является частью устройства 2010, генерирующего аэрозоль. In FIG. 11 schematically depicts a second exemplary embodiment of an aerosol generating system 2001 according to the present invention. System 2001 is very similar to system 1 shown in FIG. 1, with the exception of the current collector. Therefore, similar or identical features are designated with the same reference numerals as in FIG. 1 and 2, but magnified by 2000. In contrast to the embodiment shown in FIG. 1, the current collector assembly 2060 of the heating assembly 2005 according to the embodiment of FIG. 11 is part of an aerosol generating device 2010.

Соответственно, изделие 2100, генерирующее аэрозоль, не содержит никакого токоприемного узла. Следовательно, изделие 2100 по сути соответствует изделию 100, показанному на фиг. 1 и 2, но без токоприемного узла.Accordingly, the aerosol generating article 2100 does not include any current collector assembly. Therefore, product 2100 essentially corresponds to product 100 shown in FIG. 1 and 2, but without the current collector.

Аналогично, устройство 2010, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 11, по сути соответствует устройству 10, показанному на фиг. 1. В отличие от последнего, устройство 2010 содержит все части нагревательного узла 2005 согласно настоящему изобретению. То есть устройство 2010 содержит индукционный источник, содержащий винтовую индукционную катушку 2030, которая окружает цилиндрическую приемную полость 2020 по окружности. Кроме того, устройство дополнительно содержит токоприемный узел 2060, который расположен внутри приемной полости так, чтобы подвергаться воздействию электромагнитного поля, создаваемого индукционной катушкой 2030. Similarly, the aerosol generating device 2010 shown in FIG. 11 essentially corresponds to the device 10 shown in FIG. 1. Unlike the latter, the device 2010 contains all parts of the heating unit 2005 according to the present invention. That is, the device 2010 includes an induction source comprising a helical induction coil 2030 that circumferentially surrounds a cylindrical receiving cavity 2020. In addition, the device further comprises a current-collecting assembly 2060, which is located within the receiving cavity so as to be exposed to the electromagnetic field generated by the induction coil 2030.

Токоприемный узел 2060 представляет собой токоприемную пластину. Своим дальним концом 2064 токоприемная пластина 2060 расположена на нижней части приемной полости 2020 устройства 2010. Оттуда токоприемная пластина проходит во внутреннее пространство приемной полости 2020 в направлении к отверстию приемной полости 2020. Отверстие приемной полости 2020 расположено на ближнем конце 2014 устройства 2010, генерирующего аэрозоль, таким образом позволяя вставлять изделие 2100, генерирующее аэрозоль, в приемную полость 2020. The current collector assembly 2060 is a current collector plate. With its distal end 2064, the current-collecting plate 2060 is located on the lower part of the receiving cavity 2020 of the device 2010. From there, the current-collecting plate extends into the interior of the receiving cavity 2020 towards the opening of the receiving cavity 2020. thus allowing the aerosol generating article 2100 to be inserted into the receiving cavity 2020.

Как, в частности, можно видеть на фиг. 12, токоприемный узел 2060 устройства 2010 согласно фиг. 11 представляет собой двухслойную токоприемную пластину, очень похожую на двухслойный токоприемный узел 120, показанный на фиг. 1-3. В отличие от последнего, дальний свободный конец 2063 токоприемного узла 2060 сужается так, чтобы позволять имеющему форму пластины токоприемному узлу легко проникать в субстрат 2130, образующий аэрозоль, внутри дальнего конца изделия 2100, генерирующего аэрозоль.As can be seen in particular in FIG. 12 , the current collector assembly 2060 of the device 2010 of FIG. 11 is a two layer current collector plate very similar to the two layer current collector assembly 120 shown in FIG. 1-3. Unlike the latter, the distal free end 2063 of the current collector assembly 2060 tapers to allow the plate-shaped current collector assembly to easily penetrate the aerosol generating substrate 2130 within the distal end of the aerosol generating article 2100.

Кроме того, токоприемный узел 2060 и нагревательный узел 2005 системы 2001, генерирующей аэрозоль, согласно фиг. 11 демонстрирует тот же профиль зависимости сопротивления от температуры, как и у системы, генерирующей аэрозоль, показанной на фиг. 1, то есть профиль, показанный на фиг. 4.In addition, the current-collecting unit 2060 and the heating unit 2005 of the aerosol generating system 2001 as shown in FIG. 11 shows the same resistance versus temperature profile as the aerosol generating system shown in FIG. 1, that is, the profile shown in FIG. 4.

На фиг. 13, фиг. 14 и фиг. 15 показаны дополнительные варианты осуществления токоприемных узлов 2160, 2260, 2360 согласно настоящему изобретению, которые могут быть альтернативно использованы с устройством согласно фиг. 11. Токоприемные узлы 2160, 2260 и 2360 по сути соответствуют токоприемным узлам 220, 320 и 1020, показанным на фиг. 5, фиг. 6 и фиг. 7 соответственно. Следовательно, большинство признаков и преимуществ этих токоприемных узлов 2160, 2260, 2360 были описаны в отношении токоприемных узлов 220, 320, 1020 и поэтому не будут описаны повторно. Как и токоприемный узел 120, соответствующий дальний свободный конец 2163, 2263, 2361 токоприемных узлов 2160, 2260, 2360 является суженным, чтобы облегчать проникновение в субстрат, образующий аэрозоль.In FIG. 13 , fig. 14 and FIG. 15 shows additional embodiments of current collector assemblies 2160, 2260, 2360 according to the present invention, which may alternatively be used with the apparatus of FIG. 11. Current collector nodes 2160, 2260 and 2360 essentially correspond to current collector nodes 220, 320 and 1020 shown in FIG. 5, fig. 6 and FIG. 7 respectively. Therefore, most of the features and benefits of these current collector nodes 2160, 2260, 2360 have been described in relation to the current collector nodes 220, 320, 1020 and therefore will not be described again. Like the current collector assembly 120, the respective distal free end 2163, 2263, 2361 of the current collector nodes 2160, 2260, 2360 is tapered to facilitate penetration into the aerosol generating substrate.

На фиг. 16-18 схематически изображены дополнительные варианты осуществления систем 2701, 2801, 2901, генерирующих аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением, в которых соответствующий индукционный нагревательный узел 2705, 2805, 2905 является исключительно частью соответствующего устройства 2710, 2810, 2910, генерирующего аэрозоль. Системы 2701, 2801 и 2901 очень похожи на систему 2001, показанную на фиг. 11, в частности в отношении общей конструкции устройств 2710, 2810, 2910 и изделий 2700, 2800, 2900. Поэтому подобные или идентичные признаки устройств обозначены теми же номерами ссылок, что и на фиг. 11, с увеличением на 700, 800 и 900 соответственно. In FIG. 16-18 schematically depict further embodiments of aerosol generating systems 2701, 2801, 2901 according to the present invention, wherein the respective induction heating assembly 2705, 2805, 2905 is exclusively part of the respective aerosol generating device 2710, 2810, 2910. Systems 2701, 2801 and 2901 are very similar to system 2001 shown in FIG. 11, in particular with respect to the general construction of devices 2710, 2810, 2910 and articles 2700, 2800, 2900. Therefore, similar or identical features of the devices are designated by the same reference numbers as in FIG. 11, magnified by 700, 800 and 900, respectively.

В отличие от устройства 2010, показанного на фиг. 11, устройство 2710, генерирующее аэрозоль, системы 2701, генерирующей аэрозоль, согласно фиг. 16 содержит токоприемный узел 2760, в котором первый токоприемник 2761 и второй токоприемник 2762 имеют разные геометрические конфигурации. Первый токоприемник 2761 представляет собой однослойную токоприемную пластину, подобную двухслойному токоприемному узлу 2060, показанному на фиг. 11 и фиг. 12, но без второго слоя токоприемника. В этой конфигурации первый токоприемник 2761 по сути образует индукционную нагревательную пластину, поскольку она в основном выполняет функцию нагрева. Напротив, второй токоприемник 2762 представляет собой токоприемный рукав, который образует по меньшей мере часть окружной внутренней боковой стенки приемной полости 2720. Разумеется, также возможна противоположная конфигурация, в которой первый токоприемник может представлять собой токоприемный рукав, образующий по меньшей мере часть окружной внутренней боковой стенки цилиндрической приемной полости 2720, в то время как второй токоприемник может представлять собой однослойную токоприемную пластину, подлежащую вставке в субстрат, образующий аэрозоль. В последней конфигурации первый токоприемник может реализовывать нагреватель индукционной печи или нагревательную камеру. В любой из этих конфигураций первый и второй токоприемники 2761, 2762 расположены в разных местах внутри устройства 2710, генерирующего аэрозоль, на расстоянии друг от друга, но все же в тепловой близости друг с другом.Unlike the device 2010 shown in FIG. 11, the aerosol generating device 2710 of the aerosol generating system 2701 of FIG. 16 includes a current collector assembly 2760 in which the first current collector 2761 and the second current collector 2762 have different geometries. The first current collector 2761 is a single layer current collector plate similar to the two layer current collector assembly 2060 shown in FIG. 11 and FIG. 12, but without the second current collector layer. In this configuration, the first pantograph 2761 essentially forms an induction heating plate since it primarily performs a heating function. In contrast, the second current collector 2762 is a current-collecting sleeve that forms at least a portion of the circumferential inner side wall of the receiving cavity 2720. Of course, the opposite configuration is also possible, in which the first current collector may be a current-collecting sleeve that forms at least a portion of the circumferential inner side wall cylindrical receiving cavity 2720, while the second current collector may be a single layer current collector plate to be inserted into the aerosol forming substrate. In the latter configuration, the first pantograph may implement an induction furnace heater or a heating chamber. In either of these configurations, the first and second current collectors 2761, 2762 are located at different locations within the aerosol generating device 2710, spaced apart from each other, but still in thermal proximity to each other.

Устройство 2810, генерирующее аэрозоль, системы 2801, генерирующей аэрозоль, показанной на фиг. 17, содержит токоприемный узел 2860, который представляет собой токоприемник в виде чаши, таким образом реализуя нагреватель индукционной печи или нагревательную камеру. В этой конфигурации первый токоприемник 2861 представляет собой токоприемный рукав, образующий окружную боковую стенку токоприемного узла 2860 в форме чаши и таким образом по меньшей мере часть внутренней боковой стенки цилиндрической приемной полости 2820. Напротив, второй токоприемник 2862 образует нижнюю часть токоприемного узла 2860 в форме чаши. И первый, и второй токоприемники 2861, 2862 находятся в тепловой близости к субстрату 2130, образующему аэрозоль, изделия 2100, генерирующего аэрозоль, когда оно размещено в приемной полости 2820 устройства 2810.The aerosol generating device 2810 of the aerosol generating system 2801 shown in FIG. 17 includes a current collector 2860, which is a bowl-shaped current collector, thus realizing an induction furnace heater or a heating chamber. In this configuration, the first current collector 2861 is a current collector sleeve forming the circumferential side wall of the cup-shaped current collector assembly 2860 and thus at least a portion of the inner side wall of the cylindrical receiving cavity 2820. In contrast, the second current collector 2862 forms the bottom of the cup-shaped current collector assembly 2860 . Both the first and second current collectors 2861, 2862 are in thermal proximity to the aerosol generating substrate 2130 of the aerosol generating article 2100 when placed in the receiving cavity 2820 of the device 2810.

Устройство 2910, генерирующее аэрозоль, системы 2901, генерирующей аэрозоль, показанной на фиг. 18, содержит токоприемный узел 2960, который представляет собой многослойный токоприемный рукав. В этой конфигурации второй токоприемник 2962 образует наружную стенку многослойного токоприемного рукава, тогда как первый токоприемник 2961 образует внутреннюю стенку многослойного токоприемного рукава. Такое особое расположение первого и второго токоприемников 2961, 2962 является предпочтительным, поскольку благодаря ему первый токоприемник 2961, используемый в основном для нагрева субстрата 2130, образующего аэрозоль, находится ближе к субстрату 2130. Преимущественно токоприемный узел 2960 также реализует нагреватель индукционной печи или нагревательную камеру.The aerosol generating device 2910 of the aerosol generating system 2901 shown in FIG. 18 includes a current collector assembly 2960, which is a multilayer current collector sleeve. In this configuration, the second current collector 2962 forms the outer wall of the multilayer current collector sleeve, while the first current collector 2961 forms the inner wall of the multilayer current collector sleeve. This particular arrangement of the first and second current collectors 2961, 2962 is advantageous because it places the first current collector 2961, used primarily for heating the aerosol forming substrate 2130, closer to the substrate 2130. Advantageously, the current collector assembly 2960 also implements an induction furnace heater or heating chamber.

На фиг. 19 схематически изображен еще один вариант осуществления системы 3701, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Система 3701 очень похожа на систему 2701, показанную на фиг. 16. Поэтому подобные или идентичные признаки обозначены теми же номерами ссылок, что и на фиг. 16, но с увеличением на 1000. В отличие от варианта осуществления, показанного на фиг. 19, токоприемный узел 3760 нагревательного узла 3705 согласно варианту осуществления на фиг. 16 разделен. В то время как первый токоприемник 3761 токоприемного узла 3760 представляет собой часть изделия 3100, генерирующего аэрозоль, второй токоприемник 3762 токоприемного узла 3760 представляет собой часть устройства 3710, генерирующего аэрозоль. Первый токоприемник 3761 представляет собой однослойную токоприемную полоску, подобную двухслойному токоприемному узлу 120, показанному на фиг. 1-3, но расположенную внутри субстрата 3130, образующего аэрозоль, изделия 3100 и без второго слоя токоприемника. Таким образом, первый токоприемник 3761 по сути образует индукционный нагревательный элемент как неотъемлемую часть изделия 3100. Второй токоприемник 2762 представляет собой токоприемный рукав, который образует по меньшей мере часть окружной внутренней боковой стенки приемной полости 2720, реализует нагреватель индукционной печи или нагревательную камеру. Хотя второй токоприемник 3762 расположен на расстоянии от первого токоприемника 3761, он все же находится в тепловой близости с первым токоприемником 3761 и субстратом 3130, образующим аэрозоль, и, таким образом, может быть легко использован в качестве температурного маркера. In FIG. 19 schematically depicts another embodiment of an aerosol generating system 3701 according to the present invention. System 3701 is very similar to system 2701 shown in FIG. 16. Therefore, similar or identical features are designated by the same reference numerals as in FIG. 16, but magnified by 1000. Unlike the embodiment shown in FIG. 19, the current collector 3760 of the heating unit 3705 according to the embodiment of FIG. 16 divided. While the first current collector 3761 of the current collector assembly 3760 is part of the aerosol generating product 3100, the second current collector 3762 of the current collector assembly 3760 is part of the aerosol generating device 3710. The first current collector 3761 is a single layer current collector strip similar to the two layer current collector assembly 120 shown in FIG. 1-3, but located within the aerosol forming substrate 3130 of the article 3100 and without the second current collector layer. Thus, the first current collector 3761 essentially forms an induction heating element as an integral part of the product 3100. The second current collector 2762 is a current-collecting sleeve that forms at least a portion of the circumferential inner side wall of the receiving cavity 2720, implements an induction furnace heater or a heating chamber. Although the second pantograph 3762 is located at a distance from the first pantograph 3761, it is still in thermal proximity with the first pantograph 3761 and the aerosol forming substrate 3130 and thus can be easily used as a temperature marker.

Что касается всех трех вариантов осуществления, показанных на фиг. 16-19, первый токоприемник предпочтительно изготовлен из ферромагнитной нержавеющей стали, которая оптимизирована для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Напротив, второй токоприемник предпочтительно изготовлен из мю-металла или пермаллоя, который является подходящим материалом температурного маркера. With respect to all three embodiments shown in FIG. 16-19, the first current collector is preferably made of ferromagnetic stainless steel which is optimized for heating the aerosol generating substrate. In contrast, the second current collector is preferably made of mu-metal or permalloy, which is a suitable temperature marker material.

Claims (29)

1. Индукционный нагревательный узел для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до рабочей температуры, причем нагревательный узел содержит: 1. An induction heating unit for heating an aerosol-forming substrate to an operating temperature, the heating unit comprising: блок питания постоянного тока, выполненный с возможностью подачи напряжения питания постоянного тока и тока питания постоянного тока;a DC power supply configured to supply a DC power supply voltage and a DC power supply current; индукционный источник, соединенный с блоком питания постоянного тока и выполненный с возможностью генерирования переменного электромагнитного поля, an induction source connected to a DC power supply and configured to generate an alternating electromagnetic field, сусцепторный узел для индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, под воздействием переменного магнитного поля, генерируемого индукционным источником, причем сусцепторный узел содержит первый сусцептор, содержащий первый сусцепторный материал, и второй сусцептор, содержащий второй сусцепторный материал, имеющий температуру Кюри на по меньшей мере 50 градусов Цельсия ниже рабочей температуры, при этом первый и второй сусцепторные материалы выбирают так, что во время предварительного нагрева сусцепторного узла, начиная с комнатной температуры, профиль зависимости сопротивления от температуры сусцепторного узла имеет минимальное значение кажущегося сопротивления в диапазоне температур ± 5 градусов Цельсия около температуры Кюри второго сусцепторного материала;a susceptor assembly for inductively heating an aerosol-forming substrate under the influence of an alternating magnetic field generated by an induction source, wherein the susceptor assembly comprises a first susceptor containing a first susceptor material and a second susceptor containing a second susceptor material having a Curie temperature of at least 50 degrees Celsius below operating temperature, with the first and second susceptor materials selected such that during preheating of the susceptor assembly, starting at room temperature, the resistance versus temperature profile of the susceptor assembly has a minimum apparent resistivity over a temperature range of ±5 degrees Celsius near the Curie temperature second susceptor material; контроллер, функционально соединенный с индукционным источником и блоком питания постоянного тока и выполненный с возможностью: a controller operatively connected to the induction source and DC power supply and configured to: определения по напряжению питания постоянного тока и току питания постоянного тока, от блока питания постоянного тока, фактического кажущегося сопротивления сусцепторного узла, которое указывает фактическую температуру сусцепторного узла, determining from the DC supply voltage and DC supply current, from the DC power supply, the actual apparent resistance of the susceptor node, which indicates the actual temperature of the susceptor node, определения минимального значения кажущегося сопротивления, возникающего во время предварительного нагрева сусцепторного узла, начиная от комнатной температуры и до рабочей температуры, и determining the minimum value of apparent resistance that occurs during preheating of the susceptor node from room temperature to operating temperature, and управления индукционным источником в конфигурации с обратной связью так, что фактическое кажущееся сопротивление соответствует сумме определенного выше минимального значения кажущегося сопротивления и заданного значения смещения кажущегося сопротивления, для управления нагревом субстрата, образующего аэрозоль, до рабочей температуры.controlling the induction source in a feedback configuration such that the actual apparent resistance corresponds to the sum of the minimum apparent resistance value determined above and the apparent resistance offset set value, to control the heating of the aerosol generating substrate to the operating temperature. 2. Нагревательный узел по п. 1, отличающийся тем, что контроллер содержит по меньшей мере один из датчика напряжения постоянного тока для измерения напряжения питания постоянного тока, от блока питания постоянного тока, или датчика тока постоянного тока для измерения тока питания постоянного тока, поступающего от блока питания постоянного тока.2. The heating unit according to claim 1, characterized in that the controller comprises at least one of a DC voltage sensor for measuring the DC supply voltage from the DC power supply, or a DC current sensor for measuring the DC supply current supplied from the DC power supply. 3. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что индукционный источник содержит по меньшей мере один индуктор.3. A heating unit according to any one of the preceding claims, characterized in that the induction source comprises at least one inductor. 4. Нагревательный узел по п. 3, отличающийся тем, что индуктор представляет собой винтовую катушку или плоскую катушку планарного типа, в частности дисковую катушку или изогнутую катушку планарного типа.4. The heating unit according to claim. 3, characterized in that the inductor is a helical coil or a planar-type flat coil, in particular a disk coil or a planar-type curved coil. 5. Нагревательный узел по любому из пп. 3 или 4, отличающийся тем, что индукционный источник содержит преобразователь постоянного/переменного тока, соединенный с блоком питания постоянного тока, содержащим индуктивно-емкостную цепь, при этом индуктивно-емкостная цепь содержит последовательное соединение конденсатора и индуктора.5. Heating unit according to any one of paragraphs. 3 or 4, characterized in that the induction source contains a DC / AC converter connected to a DC power supply containing an inductive-capacitive circuit, while the inductive-capacitive circuit contains a series connection of a capacitor and an inductor. 6. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что контроллер и по меньшей мере часть индукционного источника, в частности индукционный источник, помимо индуктора, расположены на общей печатной плате. 6. Heating unit according to any one of the preceding claims, characterized in that the controller and at least part of the induction source, in particular the induction source, in addition to the inductor, are located on a common printed circuit board. 7. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что минимальное значение кажущегося сопротивления находится в диапазоне температур ± 5 градусов Цельсия около температуры Кюри второго сусцепторного материала.7. A heating unit according to any one of the preceding claims, characterized in that the minimum value of the apparent resistance is in the temperature range of ± 5 degrees Celsius around the Curie temperature of the second susceptor material. 8. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что второй сусцепторный материал имеет температуру Кюри на по меньшей мере 100 градусов Цельсия, предпочтительно на по меньшей мере 150 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно на по меньшей мере 200 градусов Цельсия ниже рабочей температуры.8. A heating assembly according to any one of the preceding claims, wherein the second susceptor material has a Curie temperature of at least 100 degrees Celsius, preferably at least 150 degrees Celsius, most preferably at least 200 degrees Celsius below operating temperature. 9. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что рабочая температура составляет по меньшей мере 300 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере 350 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере 370 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно по меньшей мере 400 градусов Цельсия.9. Heating unit according to any of the preceding claims, characterized in that the operating temperature is at least 300 degrees Celsius, in particular at least 350 degrees Celsius, preferably at least 370 degrees Celsius, most preferably at least 400 degrees Celsius. 10. Нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый сусцепторный материал имеет положительный температурный коэффициент сопротивления, и при этом второй сусцептор содержит второй сусцепторный материал, имеющий отрицательный температурный коэффициент сопротивления.10. A heating assembly according to any one of the preceding claims, wherein the first susceptor material has a positive temperature coefficient of resistance, and wherein the second susceptor comprises a second susceptor material having a negative temperature coefficient of resistance. 11. Устройство, генерирующее аэрозоль, для генерирования аэрозоля посредством нагрева субстрата, образующего аэрозоль, причем устройство содержит:11. An aerosol generating device for generating an aerosol by heating an aerosol generating substrate, the device comprising: приемную полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль, подлежащего нагреву; иa receiving cavity for accommodating an aerosol-forming substrate to be heated; And индукционный нагревательный узел по любому из предыдущих пунктов для индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, внутри приемной полости.an induction heating unit according to any one of the preceding claims for inductively heating an aerosol-forming substrate within the receiving cavity. 12. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, отличающаяся тем, что система содержит индукционный нагревательный узел по любому из пп. 1-10, причем индукционный источник и блок питания постоянного тока нагревательного узла являются частью устройства, генерирующего аэрозоль, при этом первый сусцептор сусцепторного узла является частью изделия, генерирующего аэрозоль, и при этом второй сусцептор сусцепторного узла является частью изделия, генерирующего аэрозоль, или частью устройства, генерирующего аэрозоль.12. An aerosol generating system comprising an aerosol generating device and an aerosol generating article for use with an aerosol generating device, characterized in that the system comprises an induction heating assembly according to any one of paragraphs. 1-10, wherein the induction source and DC power supply of the heating assembly are part of an aerosol generating device, wherein the first susceptor of the susceptor assembly is part of an aerosol generating article, and wherein the second susceptor of the susceptor assembly is part of an aerosol generating article or part aerosol generating device. 13. Способ работы нагревательного узла по любому из пп. 1-10, или работы устройства, генерирующего аэрозоль, по п. 11, или работы системы, генерирующей аэрозоль, по п. 12, причем способ включает в себя этапы:13. The method of operation of the heating unit according to any one of paragraphs. 1-10, or operation of an aerosol generating device according to claim 11, or operation of an aerosol generating system according to claim 12, wherein the method includes the steps of: генерирования переменного электромагнитного поля посредством подачи напряжения питания постоянного тока и тока питания постоянного тока на индукционный источник таким образом, чтобы нагревать сусцепторный узел, индукционно связанный с индукционным источником;generating an alternating electromagnetic field by applying a DC supply voltage and a DC supply current to the induction source so as to heat the susceptor assembly inductively coupled to the induction source; определения по напряжению питания постоянного тока и току питания постоянного тока, от блока питания постоянного тока, фактического кажущегося сопротивления, указывающего фактическую температуру сусцепторного узла;determining, from the DC supply voltage and the DC supply current from the DC power supply, the actual apparent resistance indicative of the actual temperature of the susceptor node; определения минимального значения кажущегося сопротивления во время предварительного нагрева сусцепторного узла, начиная от комнатной температуры и до рабочей температуры;determining a minimum apparent resistivity value during preheating of the susceptor assembly from room temperature to operating temperature; управления индукционным источником в конфигурации с обратной связью так, что фактическое кажущееся сопротивление соответствует сумме определенного выше минимального значения кажущегося сопротивления и заданного значения смещения кажущегося сопротивления, для управления нагревом субстрата, образующего аэрозоль, до предварительно определенной рабочей температуры.controlling the induction source in a feedback configuration so that the actual apparent resistance corresponds to the sum of the minimum apparent resistance value determined above and the apparent resistance offset set value, to control heating of the aerosol generating substrate to a predetermined operating temperature. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что этап управления индукционным источником включает в себя этапы:14. The method according to claim 13, characterized in that the step of controlling the induction source includes the steps: прерывания этапа генерирования переменного электромагнитного поля, когда фактическое кажущееся сопротивление равно сумме определенного выше минимального значения кажущегося сопротивления и заданного значения смещения кажущегося сопротивления или превышает их, и interrupting the alternating electromagnetic field generation step when the actual apparent resistivity is equal to or greater than the sum of the minimum apparent resistivity value determined above and the predetermined apparent resistivity offset value, and возобновления этапа генерирования переменного электромагнитного поля, когда фактическое кажущееся сопротивление ниже суммы определенного выше минимального значения кажущегося сопротивления и заданного значения смещения кажущегося сопротивления.resuming the alternating electromagnetic field generation step when the actual apparent resistivity is lower than the sum of the minimum apparent resistivity value determined above and the predetermined apparent resistivity offset value.
RU2021111370A 2018-09-25 2019-09-24 Heating assembly and method of induction heating of aerosol substrate RU2793697C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18196679.7 2018-09-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021111370A RU2021111370A (en) 2022-10-26
RU2793697C2 true RU2793697C2 (en) 2023-04-04

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106455714A (en) * 2014-05-21 2017-02-22 菲利普莫里斯生产公司 Aerosol-forming article comprising magnetic particles
CN105263346B (en) * 2014-05-21 2017-03-08 菲利普莫里斯生产公司 Aerosol forms substrate and aerosol delivery system
US20170119047A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 British American Tobacco (Investments) Limited Article for Use with Apparatus for Heating Smokable Material
RU2645205C1 (en) * 2014-05-21 2018-02-16 Филип Моррис Продактс С.А. Aerosol-generating article with current collector consisting of several materials
CA3032879A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-31 Philip Morris Products S.A. Inductive heating device, aerosol-generating system comprising an inductive heating device and method of operating the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106455714A (en) * 2014-05-21 2017-02-22 菲利普莫里斯生产公司 Aerosol-forming article comprising magnetic particles
CN105263346B (en) * 2014-05-21 2017-03-08 菲利普莫里斯生产公司 Aerosol forms substrate and aerosol delivery system
RU2645205C1 (en) * 2014-05-21 2018-02-16 Филип Моррис Продактс С.А. Aerosol-generating article with current collector consisting of several materials
US10051890B2 (en) * 2014-05-21 2018-08-21 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating article with multi-material susceptor
US20170119047A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 British American Tobacco (Investments) Limited Article for Use with Apparatus for Heating Smokable Material
CA3032879A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-31 Philip Morris Products S.A. Inductive heating device, aerosol-generating system comprising an inductive heating device and method of operating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3855953B1 (en) Heating assembly and method for inductively heating an aerosol-forming substrate
EP4122339B1 (en) Inductive heating assembly for inductive heating of an aerosol-forming substrate
JP7472107B2 (en) Susceptor assembly for inductively heating an aerosol-forming substrate - Patents.com
JP7449946B2 (en) Induction-heated aerosol-generating article with an aerosol-forming substrate and susceptor assembly
JP7358483B2 (en) Induction heated aerosol generator with susceptor assembly
RU2793697C2 (en) Heating assembly and method of induction heating of aerosol substrate
RU2792755C2 (en) Inductively heated aerosol generation product containing aerosol forming substrate and susceptor node
RU2793731C2 (en) Induction heating unit for induction heating of aerosol forming substrate
RU2792756C2 (en) Inductively heated aerosol generating device containing susceptor node
RU2792842C2 (en) Susceptor node for induction heating of aerosol forming substrate