RU2808172C2 - Aerosol generation device - Google Patents
Aerosol generation device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808172C2 RU2808172C2 RU2021129092A RU2021129092A RU2808172C2 RU 2808172 C2 RU2808172 C2 RU 2808172C2 RU 2021129092 A RU2021129092 A RU 2021129092A RU 2021129092 A RU2021129092 A RU 2021129092A RU 2808172 C2 RU2808172 C2 RU 2808172C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dbμv
- frequency range
- less
- aerosol
- mhz
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 127
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 95
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 46
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 claims description 17
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 claims description 17
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 15
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000003571 electronic cigarette Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002902 ferrimagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Настоящее изобретение относится к устройству генерации аэрозоля.The present invention relates to an aerosol generation device.
Уровень техникиState of the art
В таких курительных изделиях, как сигареты, сигары и т.п., во время использования сжигается табак для получения табачного дыма. Были предприняты попытки предложить альтернативы таким изделиям, в которых сжигается табак, путем создания изделий, которые высвобождают соединения без горения. Примерами таких изделий являются нагревательные устройства, которые выделяют соединения путем нагревания, но не сжигания материала. Материал может представлять собой, например, табак или другие, нетабачные продукты, которые могут содержать, а могут и не содержать никотин.Smoking products such as cigarettes, cigars, etc., burn tobacco to produce tobacco smoke during use. Attempts have been made to provide alternatives to such products that burn tobacco by creating products that release compounds without combustion. Examples of such products are heating devices that release compounds by heating, but not burning, the material. The material may be, for example, tobacco or other non-tobacco products, which may or may not contain nicotine.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложено устройство генерации аэрозоля, содержащее: цепь индукционного нагрева для индукционного нагрева токоприемной конструкции, чтобы нагревать вещество, генерирующее аэрозоль, чтобы тем самым получать аэрозоль; причем устройство выполнено так, что во время работы уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством, составляет: менее 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 до 225 МГц и/или менее 47 дБмкВ/м в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц, и/или менее 70 дБмкВ/м в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц, и/или менее 74 дБмкВ/м в диапазоне частот от 3 до 6 ГГц.According to a first aspect of the present invention, there is provided an aerosol generating apparatus, comprising: an induction heating circuit for inductively heating a current receiving structure to heat an aerosol generating substance to thereby produce an aerosol; wherein the device is designed such that, during operation, the level of electromagnetic radiation emitted by the device is: less than 40 dBµV/m in the frequency range from 30 to 225 MHz and/or less than 47 dBµV/m in the frequency range from 235 MHz to 1 GHz, and /or less than 70 dBµV/m in the frequency range from 1 to 3 GHz, and/or less than 74 dBµV/m in the frequency range from 3 to 6 GHz.
Устройство может быть выполнено так, что во время работы уровень электромагнитного излучения, испускаемого при работе устройства, составляет менее 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 до 225 МГц и менее 47 дБмкВ/м в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц.The device may be configured such that, during operation, the level of electromagnetic radiation emitted during operation of the device is less than 40 dBµV/m in the frequency range from 30 to 225 MHz and less than 47 dBµV/m in the frequency range from 235 MHz to 1 GHz.
Устройство может быть выполнено так, что во время работы для зарядки устройства и/или во время работы для разрядки устройства уровень электромагнитного излучения, испускаемого из-за работы устройства, составляет менее 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 до 225 МГц, и/или менее 47 дБмкВ/м в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц, и/или менее 70 дБмкВ/м в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц, и/или менее 74 дБмкВ/м в диапазоне частот от 3 до 6 ГГц.The device may be configured such that, during operation to charge the device and/or during operation to discharge the device, the level of electromagnetic radiation emitted due to operation of the device is less than 40 dBµV/m in the frequency range of 30 to 225 MHz, and/ or less than 47 dBµV/m in the frequency range from 235 MHz to 1 GHz, and/or less than 70 dBµV/m in the frequency range from 1 to 3 GHz, and/or less than 74 dBµV/m in the frequency range from 3 to 6 GHz.
Уровень излучения, испускаемого устройством, может представлять собой уровень испускаемого излучения, измеренный как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.The level of radiation emitted by a device may be the level of emitted radiation measured in both the vertical and horizontal planes.
Уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством, может представлять собой уровень электромагнитного излучения, измеренный с использованием испытательной установки для измерения уровней испускаемого электромагнитного излучения, при этом, опционально, уровень излучения, испускаемого устройством, представляет собой уровень, определяемый путем измерения пиковых или квазипиковых уровней излучения, испускаемого устройством.The level of electromagnetic radiation emitted by a device may be the level of electromagnetic radiation measured using a test apparatus for measuring levels of electromagnetic radiation emitted, wherein, optionally, the level of radiation emitted by the device is a level determined by measuring peak or quasi-peak levels of radiation, emitted by the device.
Устройство может содержать токоприемную конструкцию, при этом во время работы вещество, генерирующее аэрозоль, может быть вставлено в устройство так, что токоприемная конструкция выполнена с возможностью нагревания вещества, генерирующего аэрозоль.The device may include a susceptor structure and, during operation, an aerosol-generating substance may be inserted into the device such that the susceptor structure is configured to heat the aerosol-generating substance.
Устройство может представлять собой устройство для нагревания табака, выполненное с возможностью нагрева во время работы, но не сжигания табачного материала для образования из него аэрозоля.The device may be a tobacco heating device configured to heat, but not burn, the tobacco material to form an aerosol during operation.
Устройство может быть портативным устройством.The device may be a portable device.
Устройство может содержать элемент магнитного экрана, выполненный с возможностью проходить по меньшей мере частично вокруг цепи индукционного нагрева или токоприемной конструкции.The device may include a magnetic shield element configured to extend at least partially around the induction heating circuit or current collecting structure.
Цепь индукционного нагрева может содержать индуктивный элемент, выполненный с возможностью создания переменного магнитного поля для нагрева токоприемной конструкции, а элемент магнитного экрана может быть выполнен с возможностью проходить по меньшей мере частично вокруг индуктивного элемента.The induction heating circuit may include an inductive element configured to generate an alternating magnetic field to heat the current collector structure, and the magnetic shield element may be configured to extend at least partially around the inductive element.
Устройство может содержать приемник, предназначенный для вставки в него во время работы вещества, генерирующего аэрозоль, которое необходимо нагревать с помощью токоприемной конструкции, а индуктивный элемент может представлять собой катушку индуктивности, проходящую вокруг приемника.The device may include a receptacle configured to be inserted into it during operation of an aerosol-generating substance to be heated by the current-receiving structure, and the inductive element may be an inductor extending around the receptacle.
Приемник может быть образован токоприемной конструкцией.The receiver may be formed by a current-receiving structure.
Элемент магнитного экрана может окружать индуктивный элемент, при этом элемент магнитного экрана может быть по меньшей мере частично скреплен с самим собой.The magnetic shield element may surround the inductive element, and the magnetic shield element may be at least partially secured to itself.
Устройство может содержать зарядное устройство, выполненное с возможностью управления зарядкой батареи устройства от источника питания, внешнего по отношению к устройству, при этом зарядное устройство может быть выполнено так, чтобы во время управления зарядкой устройства пиковые уровни электромагнитного излучения, испускаемого устройством вследствие работы зарядного устройства, составляли менее 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 до 225 МГц, и/или менее 47 дБмкВ/м в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц, и/или менее 70 дБмкВ/м в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц, и/или менее 74 дБмкВ/м в диапазоне частот от 3 до 6 ГГц.The device may include a charger configured to control charging of a battery of the device from a power source external to the device, wherein the charger may be configured such that, while controlling charging of the device, peak levels of electromagnetic radiation emitted by the device due to operation of the charger are were less than 40 dBµV/m in the frequency range from 30 to 225 MHz, and/or less than 47 dBµV/m in the frequency range from 235 MHz to 1 GHz, and/or less than 70 dBµV/m in the frequency range from 1 to 3 GHz, and/or less than 74 dBµV/m in the frequency range from 3 to 6 GHz.
Зарядное устройство может быть выполнено с возможностью выполнения операций переключения во время зарядки, при этом зарядное устройство может содержать демпферную цепь для ограничения скорости изменения напряжения во время операций переключения зарядного устройства.The charger may be configured to perform switching operations during charging, wherein the charger may include a snubber circuit to limit the rate of change of voltage during switching operations of the charger.
Зарядное устройство может содержать: входную секцию, выполненную с возможностью подключения к внешнему источнику питания для приема от него энергии для зарядки устройства; выходную секцию, соединенную с выходной катушкой индуктивности; и контроллер управления зарядкой, подключенный между входной и выходной секциями и выполненный с возможностью приема энергии от входной секции и управления током, подаваемым в выходную секцию.The charger may include: an input section configured to connect to an external power source to receive energy from it to charge the device; an output section connected to the output inductor; and a charging control controller connected between the input section and the output section and configured to receive power from the input section and control a current supplied to the output section.
Демпферная цепь может быть расположена в выходной секции зарядного устройства.The snubber circuit may be located in the output section of the charger.
Входная секция зарядного устройства может содержать входную катушку индуктивности для фильтрации высокочастотных сигналов, поступающих в контроллер управления зарядкой.The charger input section may include an input inductor to filter high frequency signals entering the charge control controller.
Устройство может быть выполнено таким образом, что во время работы для нагрева аэрозолируемого вещества уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством в диапазоне частот от 30 МГц до 1 ГГц, составляет менее примерно 35 дБмкВ/м.The device may be configured such that, during operation to heat the aerosolized substance, the level of electromagnetic radiation emitted by the device in the frequency range of 30 MHz to 1 GHz is less than about 35 dBμV/m.
Устройство может быть выполнено таким образом, что во время работы для нагрева аэрозолируемого вещества уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством в диапазоне частот от 30 до 400 МГц, составляет менее примерно 20 дБмкВ/м.The device may be configured such that, during operation to heat the aerosolized substance, the level of electromagnetic radiation emitted by the device in the frequency range of 30 to 400 MHz is less than about 20 dBμV/m.
Устройство может быть выполнено таким образом, что во время зарядки устройства уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством в диапазоне частот от 300 МГц до 1 ГГц, составляет менее примерно 37,5 дБмкВ/м.The device may be configured such that, while the device is charging, the level of electromagnetic radiation emitted by the device in the frequency range of 300 MHz to 1 GHz is less than about 37.5 dBμV/m.
Устройство может быть выполнено таким образом, что во время зарядки устройства уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством в диапазоне частот от 30 до 500 МГц, составляет менее примерно 35 дБмкВ/м.The device may be configured such that, while the device is charging, the level of electromagnetic radiation emitted by the device in the frequency range of 30 to 500 MHz is less than about 35 dBμV/m.
Устройство может быть выполнено так, что средний уровень испускаемого излучения для устройства во время работы в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц составляет менее примерно 50 дБмкВ/м и/или средний уровень испускаемого излучения для устройства во время работы в диапазоне частот от 3 до 6 ГГц составляет менее 54 дБмкВ/м.The device may be configured such that the average emitted radiation level for the device during operation in the frequency range from 1 to 3 GHz is less than about 50 dBμV/m and/or the average emitted radiation level for the device during operation in the frequency range from 3 to 6 GHz is less than 54 dBµV/m.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложена система, содержащая устройство генерации аэрозоля в соответствии с первым аспектом и зарядный кабель для зарядки от внешнего источника питания для зарядки устройства, причем система выполнена так, что во время зарядки устройства уровень электромагнитного излучения, испускаемого системой, составляет менее 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 до 225 МГц, и/или менее 47 дБмкВ/м в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц, и/или менее 70 дБмкВ/м в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц, и/или менее 74 дБмкВ/м в диапазоне частот от 3 до 6 ГГц.According to a second aspect of the present invention, there is provided a system comprising an aerosol generating device according to the first aspect and a charging cable for charging from an external power source for charging the device, wherein the system is configured such that while the device is charging, the level of electromagnetic radiation emitted by the system is less than 40 dBµV/m in the frequency range from 30 to 225 MHz, and/or less than 47 dBµV/m in the frequency range from 235 MHz to 1 GHz, and/or less than 70 dBµV/m in the frequency range from 1 to 3 GHz, and /or less than 74 dBµV/m in the frequency range from 3 to 6 GHz.
Система может быть выполнена таким образом, что во время работы для зарядки устройства уровень электромагнитного излучения, испускаемого системой в диапазоне частот от 300 МГц до 1 ГГц, составляет менее примерно 37,5 дБмкВ/м.The system may be configured such that, during operation to charge the device, the level of electromagnetic radiation emitted by the system in the frequency range of 300 MHz to 1 GHz is less than about 37.5 dBμV/m.
Система может быть выполнена так, что во время зарядки устройства уровень кондуктивных электромагнитных излучений на зарядном кабеле из-за работы устройства составляет: менее примерно 66 дБмкВ в диапазоне частот от 150 до 500 кГц; и/или менее примерно 56 дБмкВ при примерно 500 кГц; и/или менее примерно 56 дБмкВ в диапазоне частот от 500 кГц до 5 МГц; и/или менее примерно 60 дБмкВ в диапазоне частот от 5 до 30 МГц.The system may be configured such that, while the device is charging, the level of conducted electromagnetic emissions on the charging cable due to operation of the device is: less than about 66 dBμV in the frequency range 150 to 500 kHz; and/or less than about 56 dBµV at about 500 kHz; and/or less than about 56 dBµV in the frequency range from 500 kHz to 5 MHz; and/or less than about 60 dBµV in the frequency range from 5 to 30 MHz.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложена система генерации аэрозоля, содержащая устройство генерации аэрозоля в соответствии с первым аспектом и изделие, содержащее аэрозолируемое вещество, причем система выполнена так, что во время генерации аэрозоля из аэрозолируемого вещества устройства уровень электромагнитного излучения, испускаемого системой, составляет менее 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 до 225 МГц, и/или менее 47 дБмкВ/м в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц, и/или менее 70 дБмкВ/м в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц, и/или 74 дБмкВ/м в диапазоне частот от 3 до 6 ГГц.In accordance with a third aspect of the present invention, there is provided an aerosol generation system comprising an aerosol generation device in accordance with the first aspect and an article containing an aerosolizable substance, the system being configured such that during the generation of an aerosol from the aerosolizable substance of the device, the level of electromagnetic radiation emitted by the system is less than 40 dBµV/m in the frequency range from 30 to 225 MHz, and/or less than 47 dBµV/m in the frequency range from 235 MHz to 1 GHz, and/or less than 70 dBµV/m in the frequency range from 1 to 3 GHz, and /or 74 dBµV/m in the frequency range from 3 to 6 GHz.
Система может быть выполнена таким образом, что во время генерации аэрозоля из аэрозолируемого материала уровень электромагнитного излучения, испускаемого системой, составляет менее примерно 35 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 до 500 МГц.The system may be configured such that, during generation of an aerosol from the aerosolized material, the level of electromagnetic radiation emitted by the system is less than about 35 dBμV/m in the frequency range from 30 to 500 MHz.
Система может быть выполнена таким образом, что во время генерации аэрозоля из аэрозолируемого материала уровень электромагнитного излучения, испускаемого системой в диапазоне частот от 30 до 400 МГц, составляет менее примерно 20 дБмкВ/м.The system may be configured such that, during generation of an aerosol from the aerosolized material, the level of electromagnetic radiation emitted by the system in the frequency range of 30 to 400 MHz is less than about 20 dBμV/m.
Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидны из последующего описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, данного в виде примера, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, given by way of example with reference to the accompanying drawings.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фиг. 1 схематично показана установка для измерения уровней электромагнитного излучения, испускаемого примером системы генерации аэрозоля;In fig. 1 is a schematic illustration of a setup for measuring levels of electromagnetic radiation emitted by an example of an aerosol generation system;
на фиг. 2 – график измеренных уровней электромагнитного излучения от примера системы генерации аэрозоля во время работы;in fig. 2 – graph of measured levels of electromagnetic radiation from an example of an aerosol generation system during operation;
на фиг. 3 – другой график измеренных уровней электромагнитного излучения от примера системы генерации аэрозоля во время работы;in fig. 3 – another graph of measured levels of electromagnetic radiation from an example of an aerosol generation system during operation;
на фиг. 4 – вид спереди примера устройства генерации аэрозоля;in fig. 4 – front view of an example of an aerosol generation device;
на фиг. 5 – вид спереди устройства генерации аэрозоля, показанного на фиг. 4, с удаленным внешним кожухом;in fig. 5 is a front view of the aerosol generating device shown in FIG. 4, with outer casing removed;
на фиг. 6 – вид в разрезе устройства генерации аэрозоля, показанного на фиг. 4;in fig. 6 is a sectional view of the aerosol generation device shown in FIG. 4;
на фиг. 7 – устройство генерации аэрозоля, показанное на фиг. 4, в разобранном виде;in fig. 7 – aerosol generation device shown in Fig. 4, disassembled;
на фиг. 8A – вид в разрезе нагревательного узла в устройстве генерации аэрозоля;in fig. 8A is a cross-sectional view of the heating unit in the aerosol generation device;
на фиг. 8B – увеличенный вид части нагревательного узла, показанного на фиг. 8A;in fig. 8B is an enlarged view of a portion of the heating assembly shown in FIG. 8A;
на фиг. 9 – вид в перспективе примера элемента магнитного экрана, размещенного внутри устройства генерации аэрозоля;in fig. 9 is a perspective view of an example of a magnetic shield element placed inside an aerosol generation device;
на фиг. 10 – схематичное сечение примера элемента магнитного экрана;in fig. 10 – schematic cross-section of an example of a magnetic shield element;
на фиг. 11 – вид сверху устройства, показанного на фиг. 9;in fig. 11 is a top view of the device shown in FIG. 9;
на фиг. 12 – вид в перспективе примера элемента магнитного экрана;in fig. 12 is a perspective view of an example of a magnetic shield element;
на фиг. 13 – схематичный первый пример элемента магнитного экрана, содержащего выемки;in fig. 13 is a schematic first example of a magnetic shield element containing recesses;
на фиг. 14 – схематичный второй пример элемента магнитного экрана, содержащего выемки; иin fig. 14 is a schematic second example of a magnetic shield element containing recesses; And
на фиг. 15 – схематичный третий пример элемента магнитного экрана, содержащего отверстия; иin fig. 15 – schematic third example of a magnetic shield element containing holes; And
на фиг. 16 – схематичный пример устройства управления зарядкой устройства генерации аэрозоля.in fig. 16 is a schematic example of a charging control device for an aerosol generation device.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
В данном контексте выражение "вещество, генерирующее аэрозоль" обозначает вещества, которые выделяют летучие компоненты при нагревании, обычно в виде аэрозоля. Вещество, генерирующее аэрозоль, включает в себя любые табакосодержащие вещества и может, например, включать в себя одно или несколько из следующих веществ: табак, производные табака, молотый табак, восстановленный табак или заменители табака. Вещество, генерирующее аэрозоль, также может включать в себя другие, не являющиеся табачными продукты, которые в зависимости от продукта могут содержать, а могут и не содержать никотин. Вещество, генерирующее аэрозоль, может, например, находиться в твердом виде, в жидком виде, в виде геля или воска. Вещество, генерирующее аэрозоль, также может, например, представлять собой сочетание или смесь веществ. Вещество, генерирующее аэрозоль, также может быть известно как "курительный материал".As used herein, the expression "aerosol-generating substance" refers to substances that release volatile components when heated, usually in the form of an aerosol. The aerosol-generating substance includes any tobacco-containing substances and may, for example, include one or more of the following: tobacco, tobacco derivatives, ground tobacco, reconstituted tobacco, or tobacco substitutes. The aerosol-generating substance may also include other non-tobacco products, which may or may not contain nicotine, depending on the product. The aerosol generating substance may, for example, be in solid form, liquid form, gel form or wax form. The aerosol generating substance may also, for example, be a combination or mixture of substances. The aerosol generating substance may also be known as "smoking material".
Известно устройство, которое нагревает вещество, генерирующее аэрозоль, чтобы испарить по меньшей мере один компонент вещества, генерирующего аэрозоль, обычно для образования аэрозоля, который можно вдохнуть, не сжигая или не воспламеняя вещество, генерирующее аэрозоль. Такое устройство иногда описывают "устройством генерации аэрозоля", "устройством подачи аэрозоля", "устройством для нагрева без сжигания", "устройством нагрева табачного продукта" или "устройством нагрева табака" и т.п. Аналогично, также имеются так называемые электронные сигареты, которые обычно испаряют вещество, генерирующее аэрозоль, в жидком виде, которое может содержать, а может и не содержать никотин. Вещество, генерирующее аэрозоль, может быть предоставлено в виде или как часть стержня, картриджа или кассеты, или подобного элемента, который может быть вставлен в устройство. Нагреватель для нагрева и испарения вещества, генерирующего аэрозоль, может быть выполнен в виде "перманентной" части устройства. Устройство может представлять собой портативное устройство, предназначенное для того, чтобы пользователь держал его в руке при использовании для генерации аэрозоля, который пользователь может вдыхать.A device is known that heats an aerosol-generating substance to vaporize at least one component of the aerosol-generating substance, typically to form an aerosol that can be inhaled without burning or igniting the aerosol-generating substance. Such a device is sometimes described as an “aerosol generating device”, “aerosol supply device”, “non-combustion heating device”, “tobacco product heating device” or “tobacco heating device” and the like. Likewise, there are also so-called electronic cigarettes, which typically vaporize an aerosol-generating substance in liquid form, which may or may not contain nicotine. The aerosol generating agent may be provided in the form of or as part of a rod, cartridge or cassette, or the like that can be inserted into the device. The heater for heating and evaporating the aerosol-generating substance can be made in the form of a “permanent” part of the device. The device may be a handheld device designed to be held in the user's hand when used to generate an aerosol that the user can inhale.
Устройство генерации аэрозоля может принимать изделие, содержащее вещество, генерирующее аэрозоль, для нагрева. "Изделие" в данном контексте – это компонент, который включает в себя или содержит при использовании вещество, генерирующее аэрозоль, который нагревают для испарения материала, генерирующего аэрозоль, и, как вариант, других используемых компонентов. Пользователь может вставлять изделие в устройство генерации аэрозоля до его нагрева, чтобы получить аэрозоль, который затем вдыхает пользователь. Изделие, например, может быть предварительно заданного или специфического размера, то есть выполнено с возможностью размещения в нагревательной камере устройства, которая имеет такой размер, чтобы принимать изделие.The aerosol generating device may receive an article containing an aerosol generating substance for heating. An "article" in this context is a component that includes, or contains in use, an aerosol-generating substance that is heated to vaporize the aerosol-generating material and, optionally, other components used. The user may insert the article into the aerosol generating device before it is heated to produce an aerosol, which is then inhaled by the user. The article, for example, may be of a predetermined or specific size, that is, configured to be placed in the heating chamber of the device, which is sized to receive the article.
Примеры настоящего изобретения относятся к устройству генерации аэрозоля, которое содержит цепь индукционного нагрева для индукционного нагрева токоприемной конструкции. Токоприемная конструкция выполнена так, что при использовании при ее индукционном нагреве посредством цепи индукционного нагрева, она нагревает вещество, генерирующее аэрозоль, чтобы тем самым генерировать аэрозоль.Examples of the present invention relate to an aerosol generating apparatus that includes an induction heating circuit for inductively heating a current collector structure. The susceptor structure is configured such that when used when inductively heated by an induction heating circuit, it heats an aerosol-generating substance to thereby generate an aerosol.
Токоприемник может быть нагрет при прохождении через токоприемник переменного магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности или, в некоторых примерах, индукционным элементом другого типа. Нагретый токоприемник, в свою очередь, нагревает вещество, генерирующее аэрозоль.The pantograph may be heated by the passage of an alternating magnetic field generated by an inductor or, in some examples, another type of induction element through the pantograph. The heated current collector, in turn, heats the substance that generates the aerosol.
Катушка индуктивности может при использовании проходить вокруг токоприемника. Токоприемник может, например, составлять часть устройства генерации аэрозоля. В одном примере токоприемник образует приемник для вставки вещества, генерирующего аэрозоль, которое необходимо нагреть. Например, токоприемник может быть по существу трубчатым (то есть полым) и может быть выполнен с возможностью вставки вещества, генерирующего аэрозоль, в трубчатый приемник, образованный токоприемником. В одном примере вещество, генерирующее аэрозоль, имеет трубчатую или цилиндрическую форму и может быть известно как "табачная палочка", например, аэрозолируемый материал может содержать табак определенной формы, который затем покрывают или заворачивают в один или несколько других материалов, таких как бумага или фольга. В качестве альтернативы токоприемник может не быть компонентом устройства, а может быть прикреплен к изделию, введенному в устройство, или содержаться внутри него.The inductor may, in use, extend around the pantograph. The current collector may, for example, form part of an aerosol generation device. In one example, the current collector forms a receptacle for inserting an aerosol-generating substance that needs to be heated. For example, the pantograph may be substantially tubular (ie, hollow) and may be configured to insert an aerosol-generating substance into a tubular receptacle formed by the pantograph. In one example, the aerosol generating substance is tubular or cylindrical in shape and may be known as a "tobacco stick", for example, the aerosolized material may contain shaped tobacco which is then coated or wrapped in one or more other materials such as paper or foil . Alternatively, the current collector may not be a component of the device, but may be attached to or contained within an article inserted into the device.
Цепь индуктивного нагрева испускает электромагнитное излучение, когда в цепи течет переменный ток. Например, электромагнитное излучение испускают, когда внутри индуктивного элемента протекает переменный ток, чтобы нагреть токоприемную конструкцию. Устройство также может испускать электромагнитное излучение во время зарядки устройства. Например, во время зарядки электромагнитное излучение может возникать по меньшей мере из-за изменения напряжений, возникающих в цепи зарядки устройства.An inductive heating circuit emits electromagnetic radiation when alternating current flows through the circuit. For example, electromagnetic radiation is emitted when alternating current flows within the inductive element to heat the current-collecting structure. The device may also emit electromagnetic radiation while the device is charging. For example, during charging, electromagnetic radiation may occur due to at least a change in voltages occurring in the device's charging circuit.
Устройство может быть выполнено так, чтобы уровень испускаемого электромагнитного излучения в диапазонах частот в единицах дБмкВ/м находился в пределах предварительно заданных уровней. Например, устройство генерации аэрозоля может быть выполнено так, чтобы во время работы уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством в диапазоне частот от 30 МГц до 225 МГц, был менее 40 дБмкВ/м и/или таким, чтобы уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц, составлял менее 47 дБмкВ/м. Устройство может быть выполнено так, что во время работы уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством, составляет менее 70 дБмкВ/м в диапазоне частот от 1 ГГц до 3 ГГц и/или менее 74 дБмкВ/м в диапазоне частот от 3 ГГц до 6 ГГц.The device can be configured so that the level of emitted electromagnetic radiation in frequency ranges in units of dBμV/m is within predetermined levels. For example, the aerosol generating device may be configured such that, during operation, the level of electromagnetic radiation emitted by the device in the frequency range from 30 MHz to 225 MHz is less than 40 dBμV/m and/or such that the level of electromagnetic radiation emitted by the device in the range frequencies from 235 MHz to 1 GHz was less than 47 dBµV/m. The device may be configured such that, during operation, the level of electromagnetic radiation emitted by the device is less than 70 dBμV/m in the frequency range from 1 GHz to 3 GHz and/or less than 74 dBμV/m in the frequency range from 3 GHz to 6 GHz.
В некоторых примерах средний уровень испускаемого излучения для устройства во время работы в диапазоне частот от 1 ГГц до 3 ГГц может быть менее примерно 50 дБмкВ/м, и/или средний уровень испускаемого излучения для устройства во время работы в диапазоне частот от 3 ГГц до 6 ГГц может быть меньше примерно 54 дБмкВ/м.In some examples, the average emitted radiation level for a device during operation in the frequency range from 1 GHz to 3 GHz may be less than about 50 dBμV/m, and/or the average emitted radiation level for a device during operation in the frequency range from 3 GHz to 6 GHz may be less than about 54 dBµV/m.
Уровни электромагнитного излучения, испускаемого устройством, можно измерить посредством испытания на электромагнитное излучение. В одном примере при испытании на электромагнитное излучение измеряют электромагнитное излучение от устройства в соответствующем диапазоне частот, когда устройство работает. Испытание может быть выполнено, когда устройство работает по-разному, например во время зарядки или во время разрядки, например, во время нормального использования для получения аэрозоля. Устройство может быть выполнено так, чтобы уровень испускаемого им излучения был ниже описанных выше уровней во время зарядки устройства и разрядки устройства. Следует отметить, что в некоторых примерах уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством во время работы в одном или нескольких конкретных диапазонах частот, например в диапазоне частот от 30 МГц до 225 МГц, и/или от 235 МГц до 1 ГГц, или любых других диапазонах частот, описанных в этом документе, может быть по существу равен нулю.The levels of electromagnetic radiation emitted by a device can be measured using an electromagnetic radiation test. In one example, an electromagnetic emission test measures electromagnetic emissions from a device over an appropriate frequency range while the device is operating. The test can be performed while the device is operating in different ways, such as during charging or while discharging, such as during normal use to produce an aerosol. The device may be designed such that the level of radiation it emits is below the levels described above during charging of the device and discharging of the device. It should be noted that in some examples, the level of electromagnetic radiation emitted by a device during operation in one or more specific frequency ranges, such as the frequency range 30 MHz to 225 MHz, and/or 235 MHz to 1 GHz, or any other frequency ranges described in this document may be essentially zero.
В одном примере при испытании на электромагнитное излучение уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством, измеряют с помощью антенны, расположенной в стандартизированном положении по отношению к устройству. Устройство приводят в действие, например заряжают или разряжают, в то время как антенна измеряет электромагнитное излучение, испускаемое устройством, в интересующем диапазоне частот.In one example, in an electromagnetic radiation test, the level of electromagnetic radiation emitted by a device is measured using an antenna located at a standardized position relative to the device. The device is actuated, such as charged or discharged, while the antenna measures the electromagnetic radiation emitted by the device in the frequency range of interest.
Кроме того, устройство может быть выполнено так, чтобы оно обладало определенным уровнем невосприимчивости к электромагнитному излучению. При испытании невосприимчивости устройства к электромагнитному излучению, электромагнитное излучение может исходить от антенны и падать на устройство. Устройство может быть испытано, чтобы определить, продолжает ли оно работать как положено, пока на него попадает электромагнитное излучение, и после этого. Установка для испытания на невосприимчивость к электромагнитному излучению может быть такой же, как и для испытания на электромагнитное излучение. То есть в некоторых примерах может быть использована одна и та же антенна и стандартизированные расстояния между антенной и устройством. В одном примере при испытании на невосприимчивость к электромагнитному излучению устройство могут подвергнуть воздействию электрических полей с напряженностью 3 В/м, изменяющихся с частотой от 80 МГц до 1 ГГц, и оценить влияние этого излучения на работоспособность устройства.In addition, the device may be designed to have a certain level of immunity to electromagnetic radiation. When testing a device's immunity to electromagnetic radiation, electromagnetic radiation may originate from the antenna and be incident on the device. A device may be tested to determine whether it continues to operate as intended while it is exposed to electromagnetic radiation and thereafter. The setup for the electromagnetic immunity test may be the same as for the electromagnetic radiation test. That is, some examples may use the same antenna and standardized distances between the antenna and the device. In one example, an electromagnetic radiation immunity test may expose a device to electric fields of 3 V/m ranging from 80 MHz to 1 GHz and evaluate the effect of this radiation on the performance of the device.
В некоторых примерах устройство может быть выполнено так, чтобы соответствовать одному или нескольким предварительно заданным уровням кондуктивных излучений в определенном диапазоне частот. Например, уровень кондуктивного шума на кабеле питания, по которому подают питание для зарядки устройства, может быть ограничен предварительно заданным уровнем. Такие уровни кондуктивных излучений могут действовать для защиты служб вещания и электросвязи, используемых в непосредственной близости от устройства. Например, устройство может быть выполнено так, чтобы в диапазоне частот от 150 кГц до 30 МГц уровень кондуктивных электромагнитных излучений был меньше примерно 66 дБмкВ. В некоторых примерах устройство может быть выполнено так, что уровень кондуктивных электромагнитных излучений на частотах от 150 кГц до 500 кГц составляет менее примерно 66 дБмкВ, при этом на частоте примерно 150 кГц устройство выполнено так, что уровень кондуктивных электромагнитных излучений составляет менее примерно 66 дБмкВ, а на частоте около 500 кГц уровень кондуктивного электромагнитного излучения составляет менее 56 дБмкВ. Устройство может быть выполнено так, чтобы в диапазоне частот от 500 кГц до 5 МГц уровень кондуктивных электромагнитных излучений был меньше примерно 56 дБмкВ. Устройство может быть выполнено так, чтобы в диапазоне частот от 5 МГц до 30 МГц уровень кондуктивных электромагнитных излучений был меньше примерно 60 дБмкВ. В некоторых примерах уровни кондуктивных излучений могут быть определены путем измерения квазипиковых уровней, которые можно измерить с помощью методологии, которая будет хорошо понятна.In some examples, the device may be configured to meet one or more predetermined conducted emission levels over a specific frequency range. For example, the level of conducted noise on the power cord that supplies power to charge a device may be limited to a preset level. These levels of conducted emissions may act to protect broadcasting and telecommunication services used in the immediate vicinity of the device. For example, the device may be configured to have conducted electromagnetic emissions of less than about 66 dBµV in the frequency range 150 kHz to 30 MHz. In some examples, the device may be configured such that the level of conducted electromagnetic emissions at frequencies from 150 kHz to 500 kHz is less than about 66 dBμV, while at a frequency of about 150 kHz the device is configured such that the level of conducted electromagnetic emissions is less than about 66 dBμV. and at a frequency of about 500 kHz, the level of conducted electromagnetic radiation is less than 56 dBµV. The device may be designed such that, in the frequency range from 500 kHz to 5 MHz, the level of conducted electromagnetic emissions is less than approximately 56 dBμV. The device may be designed such that, in the frequency range from 5 MHz to 30 MHz, the level of conducted electromagnetic emissions is less than approximately 60 dBμV. In some examples, conducted emission levels can be determined by measuring quasi-peak levels, which can be measured using a methodology that is well understood.
Чтобы обеспечить устройству уровни электромагнитного излучения и, в некоторых примерах, электромагнитную невосприимчивость, как описано выше, изобретатели предложили признаки устройства, которые снижают уровень испускаемого устройством излучения в соответствующем диапазоне частот, а также могут обеспечивать невосприимчивость к электромагнитному излучению, падающему на устройство. Некоторые признаки также могут экранировать компоненты устройства и, таким образом, обеспечивать некоторый уровень защиты от падающего электромагнитного излучения. Например, чтобы блокировать/поглощать электромагнитное излучение, испускаемое компонентами устройства, устройство может содержать элемент магнитного экрана. Например, элемент магнитного экрана может по меньшей мере частично проходить вокруг индуктивного элемента, чтобы защитить другие близлежащие электрические устройства (а также другие электрические компоненты устройства генерации аэрозоля) от электромагнитного излучения, генерируемого индуктивным элементом. Если индуктивный элемент представляет собой катушку, то магнитный экран может проходить вокруг катушки, и экран может быть по меньшей мере частично соединен сам с собой для закрепления его на месте вокруг катушки.To provide a device with levels of electromagnetic radiation and, in some examples, electromagnetic immunity as described above, the inventors have proposed device features that reduce the level of radiation emitted by the device in the relevant frequency range and can also provide immunity to electromagnetic radiation incident on the device. Some features may also shield device components and thus provide some level of protection from incident electromagnetic radiation. For example, to block/absorb electromagnetic radiation emitted by device components, the device may include a magnetic shield element. For example, a magnetic shield element may extend at least partially around the inductive element to protect other nearby electrical devices (as well as other electrical components of the aerosol generation device) from electromagnetic radiation generated by the inductive element. If the inductive element is a coil, then the magnetic shield may extend around the coil, and the shield may be at least partially coupled to itself to secure it in place around the coil.
Элемент магнитного экрана может содержать один или несколько слоев/листов ферритового материала для смягчения воздействия электромагнитного излучения, испускаемого компонентами устройства. Кроме того, магнитный экран может защищать компоненты устройства от падающего электромагнитного излучения и, таким образом, обеспечивать некоторый уровень невосприимчивости к электромагнитному излучению, падающему на устройство.The magnetic shield element may contain one or more layers/sheets of ferrite material to mitigate the effects of electromagnetic radiation emitted by the device components. In addition, a magnetic shield can shield device components from incident electromagnetic radiation and thus provide some level of immunity to electromagnetic radiation incident on the device.
Часто ферритовый материал может быть приклеен к внутренней поверхности корпуса/крышки устройства, однако для этого требуется большое количество ферритового материала, чтобы адекватно сдерживать электромагнитное излучение. Этот материал может быть сравнительно тяжелым, громоздким и дорогим, поэтому желательно уменьшить его количество.Often ferrite material can be bonded to the inside surface of the device's case/cover, however this requires a large amount of ferrite material to adequately contain electromagnetic radiation. This material can be relatively heavy, bulky and expensive, so it is advisable to reduce the amount used.
Некоторые примеры в данном документе обеспечивают более эффективное расположение элемента магнитного экрана внутри устройства генерации аэрозоля. Соответственно, в некоторых примерах устройство содержит элемент магнитного экрана, контактирующий с катушкой индуктивности и проходящий по меньшей мере частично вокруг нее. Элемент магнитного экрана содержит такой материал, как ферритовый материал, который поглощает/блокирует электромагнитное излучение. Благодаря расположению ближе к катушке индуктивности требуется меньшее количество ферритового материала. Было установлено, что в некоторых случаях количество используемого материала может быть уменьшено до 30% при обеспечении эффективного уровня электромагнитного экранирования.Some examples herein provide a more efficient arrangement of the magnetic shield element within the aerosol generating device. Accordingly, in some examples, the device includes a magnetic shield element contacting and extending at least partially around the inductor. The magnetic shield element contains a material such as ferrite material that absorbs/blocks electromagnetic radiation. By being located closer to the inductor, less ferrite material is required. It has been found that in some cases the amount of material used can be reduced by up to 30% while providing an effective level of electromagnetic shielding.
Катушка индуктивности может проходить вокруг токоприемника/приемника по спирали. Токоприемник может определять продольную ось, так что элемент магнитного экрана проходит вокруг продольной оси в азимутальном направлении, образуя, таким образом, полную или частичную трубчатую конструкцию.The inductor may extend around the pantograph/receiver in a spiral manner. The pantograph may define a longitudinal axis such that the magnetic shield element extends around the longitudinal axis in an azimuthal direction, thereby forming a complete or partial tubular structure.
Элемент магнитного экрана может содержать слой магнитного экранирования, такой как слой феррита. Феррит – это ферримагнитный материал, что означает, что он может быть намагничен и/или притягиваться к магниту. В некоторых примерах слой магнитного экранирования намагничен.The magnetic shield element may comprise a magnetic shielding layer, such as a ferrite layer. Ferrite is a ferrimagnetic material, which means it can be magnetized and/or attracted to a magnet. In some examples, the magnetic shielding layer is magnetized.
Устройство генерации аэрозоля может содержать две или несколько катушек индуктивности. Например, первая катушка индуктивности может проходить вокруг первой части токоприемника/приемника, а вторая катушка индуктивности может проходить вокруг второй части приемника/токоприемника. Первая и вторая катушки индуктивности могут быть расположены рядом друг с другом в направлении вдоль продольной оси приемника/токоприемника. В таком устройстве элемент магнитного экрана может контактировать с первой и второй катушками индуктивности и проходить по меньшей мере частично вокруг них.The aerosol generating device may contain two or more inductors. For example, the first inductor coil may extend around the first pantograph/sink portion, and the second inductor coil may extend around the second receiver/sink portion. The first and second inductors may be located adjacent to each other in a direction along the longitudinal axis of the receiver/pantograph. In such a device, the magnetic shield element may contact and extend at least partially around the first and second inductors.
В некоторых конструкциях элемент магнитного экрана может быть прикреплен к катушке индуктивности с помощью клеевого слоя. Клеевой слой удерживает элемент магнитного экрана на месте, тем самым обеспечивая адекватную защиту от электромагнитного излучения. Клей может быть нанесен на катушку индуктивности, а элемент магнитного экрана может быть приведен в контакт с клеем. В качестве альтернативы элемент магнитного экрана может содержать клеевой слой и, следовательно, быть самоклеящимся. Например, элемент магнитного экрана может содержать слой магнитного экранирования и клеевой слой. Клеевой слой может быть сформирован на внутренней поверхности элемента магнитного экрана (то есть на поверхности, которая расположена ближе всего к катушке индуктивности). Это может сделать сборку устройства более эффективной и действенной. Например, элемент магнитного экрана может быть нанесен непосредственно на катушку индуктивности без предварительного нанесения клея на катушку индуктивности.In some designs, the magnetic shield element may be attached to the inductor using an adhesive layer. The adhesive layer holds the magnetic shield element in place, thereby providing adequate protection from electromagnetic radiation. The adhesive may be applied to the inductor, and the magnetic shield element may be brought into contact with the adhesive. Alternatively, the magnetic shield element may contain an adhesive layer and therefore be self-adhesive. For example, the magnetic shield element may comprise a magnetic shielding layer and an adhesive layer. An adhesive layer may be formed on the inner surface of the magnetic shield element (that is, on the surface that is closest to the inductor). This can make device assembly more efficient and effective. For example, the magnetic shield element can be applied directly to the inductor without first applying adhesive to the inductor.
Элемент магнитного экрана может быть намотан вокруг катушки индуктивности и по меньшей мере частично соединен с самим собой. Такая компоновка обеспечивает более защитный/замкнутый экран от электромагнитного излучения, поскольку элемент магнитного экрана частично или полностью герметизирован по своей длине. Например, первый край элемента магнитного экрана может перекрываться со вторым краем элемента магнитного экрана, так что элемент магнитного экрана прикрепляют/приклеивают к самому себе в области перекрытия. Таким образом, элемент магнитного экрана может быть сформирован из листа, свернутого в трубку. Соединение может быть обеспечено, например, клеевым слоем элемента магнитного экрана.The magnetic shield element may be wound around the inductor and at least partially connected to itself. This arrangement provides a more protective/closed shield from electromagnetic radiation since the magnetic shield element is partially or completely sealed along its length. For example, the first edge of the magnetic shield element may overlap with the second edge of the magnetic shield element such that the magnetic shield element is attached/sticked to itself in the area of overlap. Thus, the magnetic shield element can be formed from a sheet rolled into a tube. The connection can be provided, for example, by an adhesive layer of a magnetic shield element.
Элемент магнитного экрана может содержать по меньшей мере один слой магнитного экранирования и по меньшей мере один ламинатный слой. Он может быть выполнен в дополнение к клеевому слою или вместо него. Было установлено, что ферритовый материал (т.е. слой магнитного экранирования) со временем может начать крошиться в результате многократного нагрева и охлаждения внутри устройства генерации аэрозоля. Крошащийся материал может ослабнуть и дребезжать внутри устройства. Незакрепленный материал может повредить другие компоненты устройства или повлиять на них. За счет включения ламинатного слоя (такого как слой пленки) слой магнитного экранирования с меньшей вероятностью раскрошится и ослабнет.The magnetic shield element may comprise at least one magnetic shielding layer and at least one laminate layer. It can be made in addition to the adhesive layer or instead of it. It has been found that the ferrite material (i.e., the magnetic shielding layer) can begin to crumble over time as a result of repeated heating and cooling within the aerosol generation device. The crumbling material may become loose and rattle inside the device. Loose material may damage or affect other components of the device. By including a laminate layer (such as a film layer), the magnetic shielding layer is less likely to crumble and weaken.
Ламинатный слой может быть расположен на внешней поверхности элемента магнитного экрана. Например, он может быть расположен радиально снаружи от слоя магнитного экранирования. В одном примере ламинатный слой образует внешнюю поверхность элемента магнитного экрана. Однако в других примерах может иметься другой слой, который образует внешнюю поверхность. Здесь внешняя поверхность – это поверхность, наиболее удаленная от катушки индуктивности. Ламинатный слой может быть приклеен к слою магнитного экранирования посредством клея или может быть самостоятельно прикреплен к слою магнитного экранирования.The laminate layer may be located on the outer surface of the magnetic shield element. For example, it may be located radially outside the magnetic shielding layer. In one example, the laminate layer forms the outer surface of the magnetic shield element. However, in other examples there may be another layer that forms the outer surface. Here, the outer surface is the surface farthest from the inductor. The laminate layer may be adhered to the magnetic shielding layer by means of an adhesive or may be independently attached to the magnetic shielding layer.
В одном примере ламинатный слой содержит пластик. Ламинатный слой может представлять собой, например, пластиковую пленку. В конкретном примере пластик представляет собой полиэтилентерефталат, ПЭТ.In one example, the laminate layer contains plastic. The laminate layer may be, for example, a plastic film. In a specific example, the plastic is polyethylene terephthalate, PET.
Элемент магнитного экрана может быть сформирован из листа и может содержать выемку на листе, причем в выемку может быть вставлен участок провода, образующего катушку индуктивности. Участок провода может включать в себя, например, конец катушки индуктивности. Включение одной или нескольких выемок позволяет элементу магнитного экрана лучше прилегать к катушке индуктивности. Выемки/прорези означают, что лист легче наматывать вокруг катушек индуктивности, а также обеспечивают больший экранирующий эффект. Выемка – это углубление на краю листа.The magnetic shield element may be formed from a sheet and may include a recess in the sheet, wherein a portion of a wire forming an inductor may be inserted into the recess. The wire portion may include, for example, the end of an inductor. The inclusion of one or more notches allows the magnetic shield element to better adhere to the inductor. The notches/slits mean the sheet is easier to wrap around the inductors and also provide a greater shielding effect. A notch is a depression at the edge of a sheet.
Лист может быть квадратным/прямоугольным с одной или несколькими "выемками". Например, прямоугольный лист может подвергаться процессу "выполнения выемок", когда материал удаляют. В качестве альтернативы лист может быть изготовлен с предварительно сформированными выемками.The sheet may be square/rectangular with one or more "notches". For example, a rectangular sheet may be subjected to a "notching" process where material is removed. Alternatively, the sheet may be manufactured with pre-formed indentations.
Устройство генерации аэрозоля также может содержать вторую катушку индуктивности, смежную с катушкой индуктивности, а лист может содержать вторую выемку, сформированную на листе. Вторая выемка предназначена для вставки отрезка провода, образующего вторую катушку индуктивности. Включение дополнительных выемок позволяет элементу магнитного экрана лучше прилегать к двум катушкам индуктивности.The aerosol generating device may also include a second inductor adjacent the inductor, and the sheet may include a second recess formed on the sheet. The second recess is designed to insert a piece of wire forming a second inductor. The inclusion of additional notches allows the magnetic shield element to better adhere to the two inductors.
В конкретном примере выемка является первой выемкой и может быть сформирована на первом крае листа, а вторая выемка может быть сформирована на втором крае листа. Наличие выемок, сформированных на разных краях, может облегчить наложение элемента магнитного экрана на катушки индуктивности. Например, во время сборки первая выемка может быть совмещена с первой катушкой индуктивности перед оборачиванием вокруг катушки индуктивности, при этом во вторую выемку вставляют вторую катушку индуктивности.In a specific example, the recess is a first recess and may be formed on a first edge of the sheet, and a second recess may be formed on a second edge of the sheet. Having recesses formed at different edges may facilitate the application of the magnetic shield element to the inductors. For example, during assembly, the first recess may be aligned with the first inductor before wrapping around the inductor, with the second inductor being inserted into the second recess.
Первая выемка может быть смещена от второй выемки в направлении вдоль продольной оси, определяемой приемником/токоприемником. Это может упростить сборку устройства из-за смещения выемок. Например, выемки гарантируют, что лист можно обернуть вокруг катушки только правильно.The first recess may be offset from the second recess in a direction along a longitudinal axis defined by the receiver/pantograph. This may make the device easier to assemble due to the offset of the notches. For example, the notches ensure that the sheet can only be wrapped around the spool the correct way.
Как уже упоминалось, выемка – это углубление на краю листа. Это позволяет, например, обернуть лист вокруг катушки(ек) индуктивности после того, как она (они) была(и) установлена(ы) и подключена(ы) к печатной плате. В другом варианте осуществления изобретения выемки могут быть заменены сквозными отверстиями/проемами, и концы катушек индуктивности могут входить в эти отверстия. Такая компоновка может обеспечить большее экранирование по сравнению с выемками, но элемент магнитного экрана необходимо будет обернуть вокруг катушки (катушек) индуктивности, прежде чем, например, концы катушек индуктивности будут подключены к печатной плате.As mentioned, a notch is a depression at the edge of a sheet. This allows, for example, the sheet to be wrapped around the inductor(s) after it(es) have been installed and connected to the PCB. In another embodiment of the invention, the recesses can be replaced by through holes/openings, and the ends of the inductors can fit into these holes. This arrangement can provide greater shielding than notches, but the magnetic shield element will need to be wrapped around the inductor(s) before, for example, the ends of the inductors are connected to the PCB.
В некоторых примерах устройство содержит перезаряжаемый источник питания, такой как батарея, которую заряжают через разъем. В разъем может входить зарядный кабель, который обеспечивает питание для зарядки источника питания. Электропитание может подаваться, например, от электрической сети или от внешнего источника накопленной энергии, такого как аккумуляторная батарея. Во время зарядки устройство может испускать электромагнитное излучение. Например, во время зарядки переключение в цепи зарядки может вызвать выбросы пиков испускаемого устройством электромагнитного излучения. Устройство выполнено так, что испускаемое излучение, включая упомянутые выбросы во время зарядки, находится в пределах вышеописанных уровней.In some examples, the device includes a rechargeable power source, such as a battery, that is charged through a connector. The connector may include a charging cable that provides power to charge the power supply. The power supply can be supplied, for example, from the electrical network or from an external source of stored energy, such as a battery. While charging, the device may emit electromagnetic radiation. For example, during charging, a switch in the charging circuit may cause spikes in the electromagnetic radiation emitted by the device. The device is designed such that the emitted radiation, including said emissions during charging, is within the levels described above.
В некоторых примерах устройство содержит цепь зарядки для управления зарядкой батареи. В некоторых примерах цепь управления зарядкой также может обеспечивать управление мощностью для различных электрических компонентов устройства. Например, цепь зарядки может работать как переключаемое зарядное устройство, чтобы подавать на батарею требуемое напряжение для зарядки. Цепь зарядки в некоторых примерах содержит устройство управления зарядкой для выполнения операций переключения, чтобы позволить цепи зарядки работать в качестве переключаемого зарядного устройства. Входная секция цепи зарядки в некоторых примерах подключена между внешним источником питания и устройством управления зарядкой, в то время как выходная секция цепи зарядки подключена между устройством управления зарядкой и батареей или между устройством управления зарядкой и компонентами устройства, не входящими в цепь зарядки.In some examples, the device includes a charging circuit for controlling battery charging. In some examples, the charging control circuit may also provide power control to various electrical components of the device. For example, the charging circuit may act as a switching charger to supply the battery with the required voltage for charging. The charging circuit, in some examples, includes a charge control device to perform switching operations to allow the charging circuit to operate as a switchable charger. The input section of the charging circuit is, in some examples, connected between the external power supply and the charging control device, while the output section of the charging circuit is connected between the charging control device and the battery, or between the charging control device and components of the device not included in the charging circuit.
Цепь зарядки в некоторых примерах выполнена таким образом, что любое электромагнитное излучение, испускаемое устройством из-за работы цепи зарядки, находится в пределах уровней, описанных выше. Например, цепь зарядки может содержать компоненты, которые ограничивают уровни электромагнитного излучения, испускаемого во время зарядки. В частности, цепь зарядки может содержать элементы, которые ограничивают уровни выбросов электромагнитного излучения из-за операций переключения во время зарядки. В одном примере упомянутые элементы могут содержать демпферную цепь, выполненную с возможностью ограничивать скорость изменения напряжения между точками в цепи зарядки во время упомянутых операций переключения. Демпферная цепь в одном примере содержит резистор и конденсатор, соединенные последовательно и подключенные между точкой в цепи зарядки и землей. Значения сопротивления и емкости демпферной цепи могут быть выбраны так, чтобы эффективно снижать скорость изменения напряжения во время операций переключения, то есть эффективно "подавлять" скачки напряжения из-за операций переключения. Значения сопротивления и емкости демпферной(ых) цепи(ей) могут зависеть от любого или всех из следующих параметров: рабочей частоты цепи зарядки, входного напряжения и выходного напряжения.The charging circuit in some examples is configured such that any electromagnetic radiation emitted by the device due to operation of the charging circuit is within the levels described above. For example, the charging circuit may contain components that limit the levels of electromagnetic radiation emitted during charging. In particular, the charging circuit may include elements that limit levels of electromagnetic emissions due to switching operations during charging. In one example, said elements may comprise a snubber circuit configured to limit the rate of change of voltage between points in the charging circuit during said switching operations. The snubber circuit in one example contains a resistor and capacitor in series and connected between a point in the charging circuit and ground. The values of the resistance and capacitance of the snubber circuit can be selected to effectively reduce the rate of change of voltage during switching operations, that is, to effectively "suppress" voltage surges due to switching operations. The resistance and capacitance values of the snubber circuit(s) may depend on any or all of the following parameters: the operating frequency of the charging circuit, the input voltage, and the output voltage.
Точка в цепи зарядки, к которой подключают демпферную цепь, также может быть выбрана для эффективного уменьшения скачков напряжения. В некоторых примерах выходная секция цепи зарядки содержит выходную катушку индуктивности, при этом демпферная цепь подключена между одним концом выходной катушки индуктивности и землей.The point in the charging circuit at which the snubber circuit is connected can also be selected to effectively reduce voltage surges. In some examples, the output section of the charging circuit includes an output inductor, with a snubber circuit connected between one end of the output inductor and ground.
В некоторых примерах входная секция цепи зарядки выполнена с возможностью ограничивать уровень электромагнитного излучения, испускаемого операциями зарядки. В некоторых примерах входная секция содержит входной конденсатор, а положение и значение емкости входного конденсатора могут быть выбраны для выполнения функции входного конденсатора в переключаемой цепи зарядки при ограничении испускаемого электромагнитного излучения до определенного уровня. В некоторых примерах входная секция содержит одну или несколько катушек индуктивности. Количество любых таких катушек индуктивности и свойства катушек индуктивности, такие как индуктивность и сопротивление постоянному току, могут быть выбраны для ограничения уровней испускаемого электромагнитного излучения.In some examples, the input section of the charging circuit is configured to limit the level of electromagnetic radiation emitted by charging operations. In some examples, the input section includes an input capacitor, and the position and capacitance value of the input capacitor can be selected to function as an input capacitor in a switched charging circuit while limiting emitted electromagnetic radiation to a certain level. In some examples, the input section contains one or more inductors. The number of any such inductors and the properties of the inductors, such as inductance and DC resistance, can be selected to limit the levels of electromagnetic radiation emitted.
В некоторых примерах компоновка печатной платы, содержащей цепь зарядки, и, в некоторых примерах, другие электрические компоненты устройства выполнены так, чтобы ограничивать уровни электромагнитного излучения, испускаемого устройством.In some examples, the layout of the printed circuit board containing the charging circuit, and, in some examples, other electrical components of the device are configured to limit the levels of electromagnetic radiation emitted by the device.
На фиг. 1 показано схематическое изображение примера установки для измерения уровней электромагнитного излучения, испускаемого устройством 100 генерации аэрозоля. На фиг. 1 устройство 100 расположено на поворотном столе 50, находящемся на высоте 0,8 м над землей. Поворотный стол 50 может поворачиваться на 360° и позволяет вращать устройство для измерения максимального уровня излучения. Антенну 51 устанавливают на антенной мачте 52, при этом антенну 51 располагают на расстоянии 3 м по горизонтали от устройства 100. Антенную мачту 52 можно перемещать на расстояние от 1 м до 4 м над землей, чтобы можно было измерить максимальный уровень излучения от устройства 100 методом "максимизации", который будет хорошо понятен. В одном примере антенна 51 представляет собой сверхширокополосную антенну BiLog. Тестовый приемник 53 подключают к антенне 51 через электрический кабель 54, так что тестовый приемник 53 выполнен с возможностью принимать электрические сигналы от антенны 51. Устройство 100 и другое оборудование, показанное на фиг. 1, может быть размещено, например, в изолированной камере. На фиг. 1 показан зарядный кабель 55 для подачи питания от внешнего источника питания (не показан), так что устройство 100 можно испытать во время зарядки устройства 100. В некоторых примерах зарядный кабель 55 содержит блок питания (PSU) YJC010W-0502000J, выполненный с возможностью подключения к внешнему источнику питания. Когда устройство 100 испытывают во время разрядки, например во время генерации аэрозоля, зарядный кабель 55 обычно отсутствует.In fig. 1 is a schematic illustration of an example setup for measuring levels of electromagnetic radiation emitted by the aerosol generation device 100. In fig. 1 device 100 is located on a turntable 50 located at a height of 0.8 m above the ground. The turntable 50 can be rotated 360° and allows the device to be rotated to measure the maximum radiation level. The antenna 51 is mounted on an antenna mast 52, with the antenna 51 positioned at a horizontal distance of 3 m from the device 100. The antenna mast 52 can be moved from 1 m to 4 m above the ground so that the maximum radiation level from the device 100 can be measured by the method "maximization" which will be well understood. In one example, antenna 51 is an ultra-wideband BiLog antenna. The test receiver 53 is connected to the antenna 51 via an electrical cable 54 such that the test receiver 53 is configured to receive electrical signals from the antenna 51. The apparatus 100 and other equipment shown in FIG. 1 can be placed, for example, in an isolated chamber. In fig. 1 shows a charging cable 55 for supplying power from an external power source (not shown) so that the device 100 can be tested while charging the device 100. In some examples, the charging cable 55 includes a power supply unit (PSU) YJC010W-0502000J configured to connect to external power source. When device 100 is tested during discharging, such as during aerosol generation, charging cable 55 is typically absent.
В некоторых примерах установка, подобная показанной на фиг. 1, может быть использована для испытания устройства 100 на невосприимчивость электромагнитного излучения. В одном примере такого испытания антенну 51 можно заставить излучать электромагнитное излучение с частотой от 80 МГц до 1 ГГц и напряженностью поля 3 В/м. Может быть испытано функционирование устройства 100, чтобы определить, имеет ли место какое-либо ухудшение рабочих характеристик или потеря функциональности из-за падающего электромагнитного излучения.In some examples, a setup similar to that shown in FIG. 1 may be used to test the device 100 for immunity to electromagnetic radiation. In one example of such testing, antenna 51 can be made to emit electromagnetic radiation with a frequency of 80 MHz to 1 GHz and a field strength of 3 V/m. The operation of the device 100 may be tested to determine if there is any degradation in performance or loss of functionality due to incident electromagnetic radiation.
На фиг. 2 показан график уровней электромагнитного излучения, испускаемого примером устройства 100 на примере испытательной установки, описанной со ссылкой на фиг. 1. На фиг. 2 показаны результаты, полученные от устройства 100 во время разрядки, например, во время использования для генерации аэрозоля из вещества, генерирующего аэрозоль, содержащегося в изделии, вставленном в устройство. График 2001 показывает измеренный уровень излучения, испускаемого устройством 100, в дБмкВ/м в зависимости от частоты в Гц в диапазоне частот от 30 Гц до 1 ГГц. В этом примере график 2001 получен из объединенных измерений в горизонтальной плоскости и вертикальной плоскости, и его можно назвать комбинированным сканированием предварительного просмотра детектора абсолютно максимального пика по горизонтали и вертикали. Первое множество маркеров 2002 над графиком 2001 представляет детекторы максимизированных пиков, измеренные при выполнении определенной базовой эталонной методологии, и включены только для справки. Второе множество маркеров 2003 под графиком 2001 представляет собой детекторы максимизированных квазипиков, которые можно сравнивать с эталонными уровнями испускаемого излучения в определенных частотных диапазонах, чтобы определить уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством 100, в методологии, которая будет хорошо понятна. В некоторых примерах также может быть определен средний уровень испускаемого излучения в определенных полосах частот методами, которые будут хорошо понятны. На фиг. 2 и 3 также имеется контрольная линия 2004, представляющая только для справки контрольные уровни выбросов излучения: 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 МГц до 88 МГц; 43,5 дБмкВ/м в диапазоне частот от 88 МГц до 216 МГц; 46 дБмкВ/м в диапазоне частот от 216 МГц до 960 МГц; и 54 дБмкВ/м в диапазоне частот от 960 МГц до 1 ГГц. В некоторых примерах измеренные уровни излучения, испускаемого примером устройства, можно сравнить с такими контрольными уровнями.In fig. 2 is a graph of the levels of electromagnetic radiation emitted by an example device 100 using the example test setup described with reference to FIG. 1. In FIG. 2 shows results obtained from the device 100 during discharging, for example, during use to generate an aerosol from an aerosol generating substance contained in an article inserted into the device. Graph 2001 shows the measured level of radiation emitted by device 100 in dBμV/m as a function of frequency in Hz over the frequency range 30 Hz to 1 GHz. In this example, plot 2001 is obtained from the combined measurements in the horizontal plane and the vertical plane, and can be called a combined horizontal and vertical absolute maximum peak detector preview scan. The first set of markers 2002 above the graph 2001 represents the maximized peak detectors measured when running a certain basic reference methodology and are included for reference only. A second set of markers 2003 below graph 2001 are maximized quasi-peak detectors that can be compared to reference emitted radiation levels in certain frequency ranges to determine the level of electromagnetic radiation emitted by device 100 in a methodology that will be well understood. In some examples, the average emitted radiation level in certain frequency bands may also be determined by methods that will be well understood. In fig. 2 and 3 there is also a control line 2004 presenting for reference only the emission control levels: 40 dBµV/m in the frequency range from 30 MHz to 88 MHz; 43.5 dBµV/m in the frequency range from 88 MHz to 216 MHz; 46 dBµV/m in the frequency range from 216 MHz to 960 MHz; and 54 dBµV/m in the frequency range from 960 MHz to 1 GHz. In some examples, measured levels of radiation emitted by an example device can be compared to such reference levels.
Из фиг. 2 видно, что график 2001, показывающий уровни испускаемого во время разрядки устройства 100 излучения остаются значительно ниже 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 МГц до 225 МГц и значительно ниже 47 дБмкВ/м в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц. Как видно, это верно для графика 2001, маркеров пиков 2002 и квазипиковых маркеров 2003. Кроме того, график 2001 остается ниже примерно 20 дБмкВ/м в диапазоне от 30 МГц до примерно 400 МГц. График 2001 остается ниже примерно 32,5 дБмкВ/м во всем диапазоне частот от 30 МГц до 1 ГГц.From fig. 2, it can be seen that graph 2001 showing the levels of radiation emitted during discharge of the device 100 remain well below 40 dBμV/m in the frequency range from 30 MHz to 225 MHz and well below 47 dBμV/m in the frequency range from 235 MHz to 1 GHz. As can be seen, this is true for plot 2001, peak markers 2002, and quasi-peak markers 2003. Additionally, plot 2001 remains below about 20 dBµV/m from 30 MHz to about 400 MHz. The 2001 plot remains below approximately 32.5 dBµV/m across the entire frequency range from 30 MHz to 1 GHz.
На фиг. 3 показан график 3001 результатов испытаний, полученных в соответствии со способами, эквивалентными описанному для фиг. 2. График 3001 на фиг. 3 представляет собой график уровней излучения, испускаемого устройством 100 во время зарядки. Таким же образом, как описано для фиг. 2, первое множество маркеров 3002 представляет детекторы максимизированных пиков, а второе множество маркеров 3003 – детекторы максимизированных квазипиков.In fig. 3 shows a graph 3001 of test results obtained in accordance with methods equivalent to those described for FIG. 2. Graph 3001 in FIG. 3 is a graph of radiation levels emitted by device 100 while charging. In the same manner as described for FIG. 2, a first set of markers 3002 represents maximized peak detectors, and a second set of markers 3003 represents maximized quasi-peak detectors.
Из фиг. 3 видно, что график 3001, показывающий уровни испускаемого во время зарядки устройства 100 излучения также остаются значительно ниже 40 дБмкВ/м в диапазоне частот от 30 МГц до 225 МГц и значительно ниже 47 дБмкВ/м в диапазоне частот от 235 МГц до 1 ГГц. Кроме того, график 3001 остается ниже примерно 35 дБмкВ/м в диапазоне от 30 МГц до примерно 500 МГц и ниже примерно 37,5 дБмкВ/м во всем диапазоне частот от 30 МГц до 1 ГГц.From fig. 3, it can be seen that the graph 3001 showing the levels of radiation emitted during charging of the device 100 also remains well below 40 dBμV/m in the frequency range from 30 MHz to 225 MHz and well below 47 dBμV/m in the frequency range from 235 MHz to 1 GHz. Additionally, plot 3001 remains below about 35 dBμV/m from 30 MHz to about 500 MHz and below about 37.5 dBμV/m throughout the frequency range from 30 MHz to 1 GHz.
На фиг. 4 показан пример устройства 100 генерации аэрозоля для генерации аэрозоля из среды/вещества, генерирующего аэрозоль. В общих чертах, устройство 100 можно использовать для нагрева сменного изделия 110, содержащего среду, генерирующую аэрозоль, для получения аэрозоля или другой вдыхаемой среды, которую вдыхает пользователь устройства 100.In fig. 4 shows an example of an aerosol generation device 100 for generating an aerosol from an aerosol generating medium/substance. In general terms, device 100 can be used to heat a removable article 110 containing an aerosol generating medium to produce an aerosol or other respirable medium that is inhaled by the user of device 100.
Устройство 100 содержит корпус 102 (в виде внешнего кожуха), который окружает и вмещает в себя различные компоненты устройства 100. Устройство 100 имеет отверстие 104 на одном конце, через которое изделие 110 может быть вставлено для нагрева нагревательным узлом. При использовании изделие 110 может быть полностью или частично вставлено в нагревательный узел, где оно может быть нагрето одним или несколькими компонентами нагревательного узла.The device 100 includes a housing 102 (in the form of an outer casing) that surrounds and houses various components of the device 100. The device 100 has an opening 104 at one end through which the article 110 can be inserted to be heated by a heating unit. In use, article 110 may be fully or partially inserted into a heating assembly, where it may be heated by one or more components of the heating assembly.
Устройство 100 в этом примере содержит первый концевой элемент 106, содержащий крышку 108, которая может перемещаться относительно первого концевого элемента 106, чтобы закрывать отверстие 104, когда изделие 110 отсутствует на месте. На фиг. 4 крышка 108 показана в открытом положении, однако крышка 108 может перейти в закрытое положение. Например, пользователь может сдвинуть крышку 108 в направлении стрелки "А".The device 100 in this example includes a first end member 106 including a cover 108 that is movable relative to the first end member 106 to cover the opening 104 when the product 110 is not in place. In fig. 4, cover 108 is shown in an open position, however, cover 108 can be moved to a closed position. For example, the user may slide the cover 108 in the direction of arrow "A".
Устройство 100 также может включать в себя управляемый пользователем элемент 112 управления, такой как кнопка или переключатель, при нажатии на который приводится в действие устройство 100. Например, пользователь может включить устройство 100 с помощью переключателя 112.The device 100 may also include a user-operable control 112, such as a button or switch, that, when pressed, actuates the device 100. For example, the user may turn on the device 100 using the switch 112.
Устройство 100 также может содержать электрический компонент, такой как гнездо/порт 114, который может принимать кабель для зарядки батареи устройства 100. Например, гнездо 114 может представлять собой порт зарядки, например USB-порт зарядки или, в частности, порт зарядки типа USC-B.The device 100 may also include an electrical component, such as a receptacle/port 114, that may receive a cable for charging the battery of the device 100. For example, the receptacle 114 may be a charging port, such as a USB charging port or, particularly, a USC-type charging port. B.
На фиг. 5 показано устройство 100, изображенное на фиг. 4, с удаленным внешним кожухом 102. Устройство 100 определяет продольную ось 134.In fig. 5 shows the device 100 shown in FIG. 4, with the outer casing 102 removed. The device 100 detects the longitudinal axis 134.
Как показано на фиг. 5, первый концевой элемент 106 расположен на одном конце устройства 100, а второй концевой элемент 116 расположен на противоположном конце устройства 100. Первый и второй концевые элементы 106, 116 вместе по меньшей мере частично образуют торцевые поверхности устройства 100. Например, нижняя поверхность второго концевого элемента 116 по меньшей мере частично образует нижнюю поверхность устройства 100. Края внешнего кожуха 102 также могут образовывать часть торцевых поверхностей. В этом примере крышка 108 также образует часть верхней поверхности устройства 100. На фиг. 5 также показана вторая печатная плата 138, связанная с управляющим элементом 112.As shown in FIG. 5, a first end member 106 is located at one end of the device 100, and a second end member 116 is located at the opposite end of the device 100. The first and second end members 106, 116 together at least partially define the end surfaces of the device 100. For example, the bottom surface of the second end member member 116 at least partially defines the bottom surface of device 100. The edges of the outer casing 102 may also form part of the end surfaces. In this example, cover 108 also forms part of the top surface of device 100. In FIG. 5 also shows a second circuit board 138 associated with control element 112.
Конец устройства, ближайший к отверстию 104, может быть известен как проксимальный конец (или конец мундштучный конец) устройства 100, потому что при использовании он находится ближе всего ко рту пользователя. При использовании пользователь вставляет изделие 110 в отверстие 104, воздействует на пользовательский элемент 112 управления, чтобы начать нагрев вещества, генерирующего аэрозоль, и втягивает аэрозоль, образующийся в устройстве. Это заставляет аэрозоль проходить через устройство 100 по пути потока к проксимальному концу устройства 100.The end of the device closest to the opening 104 may be known as the proximal end (or mouthpiece end) of the device 100 because it is closest to the user's mouth in use. In use, the user inserts the article 110 into the opening 104, operates the user control element 112 to begin heating the aerosol generating agent, and draws in the aerosol generated in the device. This causes the aerosol to pass through the device 100 along a flow path to the proximal end of the device 100.
Другой конец устройства, наиболее удаленный от отверстия 104, может быть известен как дистальный конец устройства 100, поскольку при использовании он является наиболее удаленным ото рта пользователя. Когда пользователь втягивает аэрозоль, образующийся в устройстве, аэрозоль проходит от дистального конца устройства 100.The other end of the device furthest from the opening 104 may be known as the distal end of the device 100 because it is furthest away from the user's mouth when in use. When the user draws in the aerosol generated in the device, the aerosol passes from the distal end of the device 100.
Устройство 100 также содержит источник 118 питания. Источник 118 питания может представлять собой, например, батарею, такую как перезаряжаемая батарея или неперезаряжаемая батарея. Примеры подходящих батарей включают в себя, например, литиевую батарею (например, литий-ионную батарею), никелевую батарею (такую как никель-кадмиевая батарея) и щелочную батарею. Батарею электрически соединяют с нагревательным узлом для подачи электроэнергии, когда это необходимо, и под управлением контроллера (не показан) для нагрева материала, генерирующего аэрозоль. В этом примере батарея соединена с центральной опорой 120, которая удерживает батарею 118 на месте.The device 100 also includes a power supply 118. The power source 118 may be, for example, a battery, such as a rechargeable battery or a non-rechargeable battery. Examples of suitable batteries include, for example, a lithium battery (such as a lithium-ion battery), a nickel battery (such as a nickel-cadmium battery), and an alkaline battery. The battery is electrically coupled to the heating assembly to supply electrical power when needed and under the control of a controller (not shown) to heat the aerosol generating material. In this example, the battery is connected to a central support 120, which holds the battery 118 in place.
Устройство также содержит по меньшей мере один электронный модуль 122. Электронный модуль 122 может содержать, например, печатную плату (ПП). Печатная плата 122 может поддерживать по меньшей мере один контроллер, такой как процессор и память. Печатная плата 122 также может содержать одну или несколько электрических дорожек для электрического соединения между собой различных электронных компонентов устройства 100. Например, клеммы батареи могут быть электрически подключены к печатной плате 122, так что мощность может быть распределена по всему устройству 100. Гнездо 114 также может быть электрически соединено с батареей посредством электрических дорожек.The device also includes at least one electronic module 122. Electronic module 122 may include, for example, a printed circuit board (PCB). Circuit board 122 may support at least one controller, such as a processor and memory. Circuit board 122 may also include one or more electrical paths for electrically interconnecting various electronic components of device 100. For example, battery terminals may be electrically connected to circuit board 122 so that power can be distributed throughout device 100. Receptacle 114 may also be electrically connected to the battery via electrical tracks.
В одном примере устройства 100 нагревательный узел представляет собой узел индукционного нагрева и содержит различные компоненты для нагрева вещества, генерирующего аэрозоль, изделия 110 посредством процесса индукционного нагрева. Индукционный нагрев – это процесс нагрева электропроводящего объекта (например, токоприемника) с помощью электромагнитной индукции. Индукционный нагревательный узел может содержать индуктивный элемент, например одну или несколько индукционных катушек, и устройство для пропускания меняющегося электрического тока, например переменного электрического тока, через индуктивный элемент. Меняющийся электрический ток в индуктивном элементе создает изменяющееся магнитное поле. Переменное магнитное поле проникает через токоприемник, расположенный соответствующим образом относительно индуктивного элемента, создавая вихревые токи внутри токоприемника. Токоприемник обладает электрическим сопротивлением вихревым токам, и, следовательно, поток вихревых токов против этого сопротивления вызывает нагрев токоприемника за счет джоулева нагрева. В случаях, когда токоприемник содержит ферромагнитный материал, такой как железо, никель или кобальт, тепло может также генерироваться потерями на магнитный гистерезис в токоприемнике, то есть изменяющейся ориентацией магнитных диполей в магнитном материале в результате их совмещения с изменяющимся магнитным полем. При индукционном нагреве, по сравнению, например, с нагревом посредством теплопередачи, внутри токоприемника вырабатывается тепло, что обеспечивает быстрый нагрев. Кроме того, нет необходимости в каком-либо физическом контакте между индукционным нагревателем и токоприемником, что обеспечивает большую свободу в конструкции и применении.In one example of device 100, the heating assembly is an induction heating assembly and includes various components for heating the aerosol generating agent 110 through an induction heating process. Induction heating is the process of heating an electrically conductive object (for example, a pantograph) using electromagnetic induction. An induction heating assembly may include an inductive element, such as one or more induction coils, and a device for passing a varying electrical current, such as alternating electrical current, through the inductive element. A changing electric current in an inductive element creates a changing magnetic field. An alternating magnetic field penetrates through a pantograph suitably positioned relative to the inductive element, creating eddy currents within the pantograph. The pantograph has electrical resistance to eddy currents and hence the flow of eddy currents against this resistance causes heating of the pantograph due to Joule heating. In cases where the pantograph contains a ferromagnetic material such as iron, nickel or cobalt, heat may also be generated by magnetic hysteresis losses in the pantograph, that is, the changing orientation of magnetic dipoles in the magnetic material as a result of their alignment with the changing magnetic field. With induction heating, compared to heating by heat transfer, for example, heat is generated inside the pantograph, which ensures rapid heating. In addition, there is no need for any physical contact between the induction heater and the current collector, allowing greater freedom in design and application.
Узел индукционного нагрева примера устройства 100 содержит токоприемную конструкцию 132 (называемую в этом документе "токоприемником"), первую катушку 124 индуктивности и вторую катушку 126 индуктивности. Первая и вторая катушки 204, 206 индуктивности выполнены из электропроводного материала. В этом примере первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности выполнены из высокочастотного обмоточного провода/кабеля, намотанного по спирали для образования спиральных катушек 124, 126 индуктивности. Высокочастотный обмоточный провод состоит из множества отдельных проволок, которые изолированы по отдельности и скручены друг с другом, образуя единый провод. Высокочастотные обмоточные провода предназначены для уменьшения потерь на скин-эффект в проводнике. В одном примере устройства 100 первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности изготовлены из медного обмоточного провода, имеющего по существу круглое поперечное сечение. В других примерах обмоточный провод может иметь поперечное сечение другой формы, например прямоугольной.The induction heating assembly of the example device 100 includes a current collector structure 132 (referred to herein as a "susceptor"), a first inductor 124, and a second inductor 126. The first and second inductors 204, 206 are made of electrically conductive material. In this example, the first and second inductors 124, 126 are made of high frequency winding wire/cable wound in a spiral to form helical inductors 124, 126. High frequency winding wire consists of many individual wires that are individually insulated and twisted together to form a single wire. High frequency winding wires are designed to reduce skin effect losses in the conductor. In one example of device 100, the first and second inductors 124, 126 are made of copper winding wire having a substantially circular cross-section. In other examples, the winding wire may have a different cross-sectional shape, such as rectangular.
Первая катушка 124 индуктивности выполнена с возможностью генерации первого переменного магнитного поля для нагревания первого участка токоприемника 132, а вторая катушка индуктивности 126 индуктивности выполнена с возможностью генерации второго переменного магнитного поля для нагревания второго участка токоприемника 132. Здесь первую секцию токоприемника 132 называют первой зоной 132a токоприемника, а вторую секцию токоприемника 132 называют второй зоной 132b токоприемника. В этом примере первая катушка 124 индуктивности примыкает ко второй катушке 126 индуктивности в направлении вдоль продольной оси 134 устройства 100 (то есть первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности не перекрываются). В этом примере токоприемная конструкция 132 содержит один токоприемник, содержащий две зоны, тем не менее, в других примерах токоприемная конструкция 132 может содержать два или более токоприемников. Концы 130 первой и второй катушек 124, 126 индуктивности подключены к печатной плате 122.The first inductor 124 is configured to generate a first alternating magnetic field to heat the first portion of the pantograph 132, and the second inductor 126 is configured to generate a second alternating magnetic field to heat the second portion of the pantograph 132. Here, the first section of the pantograph 132 is referred to as the first pantograph zone 132a. , and the second section of the pantograph 132 is called the second pantograph zone 132b. In this example, the first inductor 124 is adjacent to the second inductor 126 in a direction along the longitudinal axis 134 of the device 100 (ie, the first and second inductors 124, 126 do not overlap). In this example, pantograph structure 132 includes one pantograph containing two zones, however, in other examples, pantograph structure 132 may include two or more pantographs. The ends 130 of the first and second inductors 124, 126 are connected to the printed circuit board 122.
Понятно, что первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности в некоторых примерах могут иметь по меньшей мере одну характеристику, отличающуюся от других. Например, первая катушка 124 индуктивности может иметь по меньшей мере одну характеристику, отличную от характеристики второй индукционной катушки 126. Более конкретно, в одном примере первая катушка индуктивности 124 может иметь значение индуктивности, отличное от значения индуктивности второй индукционной катушки 126. На фиг. 5 первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности имеют разные длины, так что первая катушка 124 индуктивности намотана на меньшую секцию токоприемника 132, чем вторая катушка 126 индуктивности. Таким образом, первая катушка 124 индуктивности может содержать иное число витков, чем вторая катушка 126 индуктивности (при условии, что расстояние между отдельными витками по существу одинаковое). В еще одном примере первая катушка индуктивности 124 может быть изготовлена из материала, отличного от материала второй индукционной катушки 126. В некоторых примерах первая и вторая индукционные катушки 124, 126 могут быть по существу идентичными.It will be appreciated that the first and second inductors 124, 126 may, in some examples, have at least one characteristic that is different from the others. For example, the first inductor 124 may have at least one different characteristic than the second inductor 126. More specifically, in one example, the first inductor 124 may have a different inductance value than the second inductor 126. Referring to FIG. 5, the first and second inductors 124, 126 are of different lengths such that the first inductor 124 is wound on a smaller section of the pantograph 132 than the second inductor 126. Thus, the first inductor 124 may contain a different number of turns than the second inductor 126 (as long as the spacing between the individual turns is substantially the same). In yet another example, the first inductor 124 may be made of a different material than the second induction coil 126. In some examples, the first and second induction coils 124, 126 may be substantially identical.
В этом примере катушки 124, 126 индуктивности намотаны в одном и том же направлении. То есть как первая катушка 124 индуктивности, так и вторая катушка 126 индуктивности представляют собой левые спирали. В другом примере обе катушки 124. 126 индуктивности могут представлять собой правые спирали. В еще одном примере (не показан) первая катушка 124 индуктивности и вторая катушка 126 индуктивности намотаны в противоположных направлениях. Это может быть полезно, когда катушки индуктивности включаются в разное время. Например, сначала может работать первая катушка 124 индуктивности, чтобы нагревать первую секцию изделия 110, а позднее может работать вторая катушка 126 индуктивности, чтобы нагревать вторую секцию изделия 110. Намотка катушек в противоположных направлениях помогает уменьшить ток, наведенный в неактивной катушке, при использовании в сочетании с определенным типом схемы управления. В одном примере катушки 124, 126 индуктивности намотаны в разных направлениях (не показано), при этом первая катушка 124 индуктивности может представлять собой правую спираль, а вторая катушка 126 индуктивности может представлять собой левую спираль. В другом таком варианте осуществления изобретения первая катушка 124 индуктивности может представлять собой левую спираль, а вторая катушка 126 индуктивности может представлять собой правую спираль.In this example, the inductors 124, 126 are wound in the same direction. That is, both the first inductor 124 and the second inductor 126 are left-handed helices. In another example, both inductors 124. 126 may be right-handed spirals. In yet another example (not shown), the first inductor 124 and the second inductor 126 are wound in opposite directions. This can be useful when the inductors turn on at different times. For example, the first inductor 124 may first operate to heat the first section of the article 110, and later the second inductor 126 may operate to heat the second section of the article 110. Winding the coils in opposite directions helps reduce the current induced in the inactive coil when used in combination with a certain type of control scheme. In one example, inductors 124, 126 are wound in different directions (not shown), wherein the first inductor 124 may be a right-handed helix and the second inductor 126 may be a left-handed helix. In another such embodiment, the first inductor 124 may be a left-handed helix and the second inductor 126 may be a right-handed helix.
Токоприемник 132 в этом примере является полым и, следовательно, образует приемник, в который помещают вещество, генерирующее аэрозоль. Например, изделие 110 может быть вставлено в токоприемник 132. В этом примере токоприемник 132 является трубчатым с круглым поперечным сечением.The current collector 132 in this example is hollow and therefore forms a receptacle into which the aerosol-generating substance is placed. For example, article 110 may be inserted into pantograph 132. In this example, pantograph 132 is tubular with a circular cross-section.
Устройство 100 на фиг. 5 также содержит изолирующий элемент 128, который может быть в целом трубчатым и по меньшей мере частично окружать токоприемник 132. Изолирующий элемент 128 может быть изготовлен из любого изоляционного материала, например из пластика. В этом конкретном примере изолирующий элемент изготовлен из полиэфирэфиркетона (PEEK). Изолирующий элемент 128 может помочь изолировать различные компоненты устройства 100 от тепла, выделяемого в токоприемнике 132.Device 100 in FIG. 5 also includes an insulating element 128, which may be generally tubular and at least partially surround the current collector 132. The insulating element 128 can be made of any insulating material, such as plastic. In this particular example, the insulating element is made of polyetheretherketone (PEEK). The insulating element 128 may help isolate the various components of the device 100 from the heat generated in the current collector 132.
Изолирующий элемент 128 также может полностью или частично поддерживать первую и вторую катушки индуктивности 124, 126. Например, как показано на фиг. 5, первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности расположены вокруг изолирующего элемента 128 и находятся в контакте с внешней в радиальном направлении поверхностью изолирующего элемента 128. В некоторых примерах изолирующий элемент 128 не прилегает к первой и второй катушкам 124, 126 индуктивности. Например, между внешней поверхностью изолирующего элемента 128 и внутренней поверхностью первой и второй катушек 124, 126 индуктивности может быть небольшой промежуток.The insulating element 128 may also fully or partially support the first and second inductors 124, 126. For example, as shown in FIG. 5, the first and second inductors 124, 126 are located around the insulating element 128 and are in contact with the radially outer surface of the insulating element 128. In some examples, the insulating element 128 is not adjacent to the first and second inductors 124, 126. For example, there may be a small gap between the outer surface of the insulating element 128 and the inner surface of the first and second inductors 124, 126.
В конкретном примере токоприемник 132, изолирующий элемент 128, а также первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности лежат на одной центральной продольной оси токоприемника 132.In a specific example, pantograph 132, insulating element 128, and first and second inductors 124, 126 lie on the same central longitudinal axis of pantograph 132.
На фиг. 6 показан вид сбоку устройства 100 в частичном разрезе. В этом примере внешний кожух 102 снова отсутствует. Круглая форма поперечного сечения первой и второй катушек 124, 126 индуктивности видна на фиг. 6 более отчетливо.In fig. 6 is a partial cross-sectional side view of device 100. In this example, the outer casing 102 is again missing. The circular cross-sectional shape of the first and second inductors 124, 126 is visible in FIG. 6 more clearly.
Устройство 100 также содержит опору 136, которая входит в зацепление с одним концом токоприемника 132, удерживая токоприемник 132 на месте. Опора 136 соединена со вторым концевым элементом 116.The device 100 also includes a support 136 that engages one end of the pantograph 132 to hold the pantograph 132 in place. The support 136 is connected to the second end member 116.
Устройство 100 также содержит вторую крышку/колпачок 140 и пружину 142, расположенную ближе к дистальному концу устройства 100. Пружина 142 позволяет открывать вторую крышку 140 для обеспечения доступа к токоприемнику 132. Например, пользователь может открыть вторую крышку 140, чтобы очистить токоприемник 132 и/или опору 136.The device 100 also includes a second cover/cap 140 and a spring 142 located toward the distal end of the device 100. The spring 142 allows the second cover 140 to be opened to provide access to the pantograph 132. For example, a user may open the second cover 140 to clean the pantograph 132 and/or or support 136.
Устройство 100 также содержит расширительную камеру 144, которая проходит от проксимального конца токоприемника 132 к отверстию 104 устройства. По меньшей мере частично внутри расширительной камеры 144 расположен удерживающий зажим 146, который прилегает к изделию 110 и удерживает его в устройстве 100. Расширительная камера 144 соединена с концевым элементом 106.The device 100 also includes an expansion chamber 144 that extends from the proximal end of the pantograph 132 to the opening 104 of the device. Located at least partially within the expansion chamber 144 is a retaining clip 146 that abuts the article 110 and retains it in the device 100. The expansion chamber 144 is connected to the end member 106.
На фиг. 6 также показана зарядная печатная плата 123, которая расположена рядом с гнездом 114, причем на ней может быть расположено зарядное устройство (пример которого описан ниже со ссылкой на фиг. 16) для обеспечения функций зарядки и подачи питания для устройства 100.In fig. 6 also shows a charging circuit board 123 that is located adjacent to the socket 114, which may accommodate a charger (an example of which is described below with reference to FIG. 16) to provide charging and power functions for the device 100.
На фиг. 7 приведено покомпонентное изображение устройства 100, показанного на фиг. 4, снова без внешнего кожуха 102.In fig. 7 is an exploded view of the device 100 shown in FIG. 4, again without outer casing 102.
На фиг. 8A показано поперечное сечение части устройства 100, показанного на фиг. 4. На фиг. 8B крупным планом изображена область фиг. 8A. На фиг. 8А и 8В показано изделие 110, помещенное в токоприемник 132, при этом размер изделия 110 такой, что внешняя поверхность изделия 110 примыкает к внутренней поверхности токоприемника 132. Это обеспечивает наиболее эффективный нагрев. Изделие 110 этого примера содержит вещество 110a, генерирующее аэрозоль. Вещество 110a, генерирующее аэрозоль, расположено внутри токоприемника 132. Изделие 110 также может содержать другие компоненты, такие как фильтр, оберточные материалы и/или охлаждающую конструкцию.In fig. 8A shows a cross-section of a portion of the device 100 shown in FIG. 4. In FIG. 8B is a close-up view of the area of FIG. 8A. In fig. 8A and 8B show article 110 placed in pantograph 132, with article 110 sized such that the outer surface of article 110 is adjacent to the inner surface of pantograph 132. This provides the most efficient heating. Article 110 of this example contains an aerosol generating agent 110a. The aerosol generating agent 110a is located within the pantograph 132. The article 110 may also include other components such as a filter, wrapping materials, and/or a cooling structure.
На фиг. 8В показано, что внешняя поверхность токоприемника 132 отстоит от внутренней поверхности катушек 124, 126 индуктивности на расстояние 150, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 токоприемника 132. В одном конкретном примере расстояние 150 составляет от примерно 3 мм до 4 мм, от примерно 3 мм до 3,5 мм или примерно 3,25 мм.In fig. 8B shows that the outer surface of the pantograph 132 is spaced from the inner surface of the inductors 124, 126 by a distance 150, measured in a direction perpendicular to the longitudinal axis 158 of the pantograph 132. In one specific example, the distance 150 is from about 3 mm to 4 mm, from about 3 mm to 3.5 mm or approximately 3.25 mm.
На фиг. 8В также показано, что внешняя поверхность изолирующего элемента 128 отстоит от внутренней поверхности катушек 124, 126 индуктивности на расстояние 152, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 токоприемника 132. В одном конкретном примере расстояние 152 составляет примерно 0,05 мм. В другом примере расстояние 152 составляет по существу 0 мм, так что катушки 124, 126 индуктивности прилегают к изолирующему элементу 128 и касаются его.In fig. 8B also shows that the outer surface of the insulating element 128 is spaced from the inner surface of the inductors 124, 126 by a distance 152 measured in a direction perpendicular to the longitudinal axis 158 of the pantograph 132. In one specific example, the distance 152 is approximately 0.05 mm. In another example, the distance 152 is substantially 0 mm such that the inductors 124, 126 are adjacent to and touching the insulating element 128.
В одном примере токоприемник 132 имеет толщину 154 стенки от примерно 0,025 мм до 1 мм или примерно 0,05 мм.In one example, the pantograph 132 has a wall thickness 154 of about 0.025 mm to 1 mm, or about 0.05 mm.
В одном примере токоприемник 132 имеет длину от примерно 40 мм до 60 мм, от примерно 40 до 45 мм или примерно 44,5 мм.In one example, pantograph 132 has a length of about 40 mm to 60 mm, about 40 to 45 mm, or about 44.5 mm.
В одном примере изолирующий элемент 128 имеет толщину 156 стенки от примерно 0,25 мм до 2 мм, от 0,25 мм до 1 мм или примерно 0,5 мм.In one example, the insulating element 128 has a wall thickness 156 of about 0.25 mm to 2 mm, 0.25 mm to 1 mm, or about 0.5 mm.
На фиг. 9 показан вид в перспективе печатной платы, ПП, 122, токоприемника 132, первой катушки 124 индуктивности и второй катушки 126 индуктивности. В этом примере первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности изготовлены из провода с круглым поперечным сечением. Первый и второй концы 130a, 130b первой катушки 124 индуктивности подключены к печатной плате 122. Аналогично, первый и второй концы 130c, 130d второй катушки 126 индуктивности подключены к печатной плате 122. В некоторых примерах может присутствовать только одна катушка индуктивности.In fig. 9 is a perspective view of the printed circuit board, PCB, 122, pantograph 132, first inductor 124, and second inductor 126. In this example, the first and second inductors 124, 126 are made of wire with a circular cross-section. The first and second ends 130a, 130b of the first inductor 124 are connected to the circuit board 122. Likewise, the first and second ends 130c, 130d of the second inductor 126 are connected to the circuit board 122. In some examples, only one inductor may be present.
Вокруг первой и второй катушек 124, 126 индуктивности проходит элемент 202 магнитного экрана. Этот элемент 202 магнитного экрана находится в контакте с первой и второй катушками 124, 126 индуктивности и окружает их, чтобы защитить другие компоненты устройства 100 и/или другие объекты от электромагнитного излучения, генерируемого в токоприемнике и/или первой и второй катушках 124, 126 индуктивности. Элемент 202 магнитного экрана показан прозрачным, чтобы ясно показать катушки 124, 126 индуктивности и токоприемник 132, расположенные внутри элемента 202 магнитного экрана. В этом примере элемент 202 магнитного экрана удерживается на месте с помощью клея. В других примерах удерживать элемент 202 магнитного экрана на месте могут другие средства/компоненты устройства 100 и/или элемента 202 магнитного экрана.A magnetic shield element 202 extends around the first and second inductors 124, 126. This magnetic shield element 202 is in contact with and surrounds the first and second inductors 124, 126 to protect other components of the device 100 and/or other objects from electromagnetic radiation generated in the current collector and/or the first and second inductors 124, 126 . The magnetic shield element 202 is shown transparent to clearly show the inductors 124, 126 and current collector 132 located within the magnetic shield element 202. In this example, the magnetic shield element 202 is held in place with adhesive. In other examples, other means/components of the device 100 and/or magnetic shield element 202 may hold the magnetic shield element 202 in place.
Токоприемник 132 принимает изделие 110 и, следовательно, образует приемник, предназначенный для вставки в него вещества, генерирующего аэрозоль. В других примерах (не показаны) токоприемник 132 является частью изделия 110, а не устройства 100, поэтому образовывать приемник могут другие компоненты. Приемник/токоприемник 132 задает ось 158, например продольную ось 158, вокруг которой обернут элемент 202 магнитного экрана.The current collector 132 receives the article 110 and therefore forms a receptacle for inserting an aerosol-generating substance therein. In other examples (not shown), the pantograph 132 is part of the product 110 rather than the device 100, so other components may form the receiver. Receiver/pantograph 132 defines an axis 158, such as a longitudinal axis 158, around which the magnetic shield element 202 is wrapped.
Элемент 202 магнитного экрана содержит один или несколько компонентов, которые выступают в качестве экрана от электромагнитного излучения. В этом примере элемент 202 магнитного экрана содержит слой магнитного экранирования, например слой феррита, который действует как экран.Magnetic shield element 202 includes one or more components that act as a shield against electromagnetic radiation. In this example, the magnetic shield element 202 includes a magnetic shielding layer, such as a ferrite layer, that acts as a shield.
Элемент 202 магнитного экрана может содержать один или несколько дополнительных слоев. Например, элемент 202 магнитного экрана может дополнительно содержать клеевой слой и/или ламинатный слой, как описано для фиг. 10.The magnetic shield element 202 may include one or more additional layers. For example, the magnetic shield element 202 may further comprise an adhesive layer and/or a laminate layer, as described for FIG. 10.
На фиг. 10 схематично показано поперечное сечение примерного элемента 202 магнитного экрана до его оборачивания вокруг первой и второй катушек 123, 126 индуктивности. Элемент 202 магнитного экрана выполнен в виде листа.In fig. 10 is a schematic cross-sectional view of an exemplary magnetic shield element 202 prior to its wrapping around the first and second inductors 123, 126. The magnetic shield element 202 is made in the form of a sheet.
В этом примере элемент 202 магнитного экрана содержит по меньшей мере три слоя, включая слой 206 магнитного экранирования, клеевой слой 204, нанесенный на первую сторону слоя 206 магнитного экранирования, и ламинатный слой 208, нанесенный на вторую сторону слоя 206 магнитного экранирования.In this example, the magnetic shield element 202 includes at least three layers, including a magnetic shielding layer 206, an adhesive layer 204 applied to a first side of the magnetic shielding layer 206, and a laminate layer 208 applied to a second side of the magnetic shielding layer 206.
Клеевой слой 204 расположен на внутренней поверхности элемента 202 магнитного экрана, так что элемент 202 магнитного экрана может быть прикреплен к первой и второй катушкам 124, 126 индуктивности. Клеевой слой 204 может покрывать дополнительный защитный слой (не показан), который впоследствии удаляется, чтобы обнажить клеевой слой 204 до того, как элемент 202 магнитного экрана будет приклеен к первой и второй катушкам 124, 126 индуктивности. Внутренняя поверхность элемента 202 магнитного экрана является поверхностью, ближайшей к первой и второй катушкам 124, 126 индуктивности, когда элемент 202 магнитного экрана находится в контакте с первой и второй катушками 124, 126 индуктивности. Когда элемент 202 магнитного экрана обернут вокруг первой и второй катушек 124, 126 индуктивности, элемент магнитного экрана может перекрываться с самим собой в области перекрытия, так что часть клеевого слоя 204 находится в контакте с ламинатным слоем 208.The adhesive layer 204 is located on the inner surface of the magnetic shield element 202 so that the magnetic shield element 202 can be attached to the first and second inductors 124, 126. The adhesive layer 204 may cover an additional protective layer (not shown), which is subsequently removed to expose the adhesive layer 204 before the magnetic shield element 202 is adhered to the first and second inductors 124, 126. The inner surface of the magnetic shield element 202 is the surface closest to the first and second inductors 124, 126 when the magnetic shield element 202 is in contact with the first and second inductors 124, 126. When the magnetic shield element 202 is wrapped around the first and second inductors 124, 126, the magnetic shield element may overlap with itself in the overlap region such that a portion of the adhesive layer 204 is in contact with the laminate layer 208.
Ламинатный слой 208 расположен на или со стороны внешней поверхности элемента 202 магнитного экрана. Внешняя поверхность элемента 202 магнитного экрана является поверхностью, которая расположена дальше всего от первой и второй катушек 124, 126 индуктивности, когда элемент 202 магнитного экрана находится в контакте с первой и второй катушками 124, 126 индуктивности. В некоторых примерах дополнительный слой (не показан) образует внешнюю поверхность элемента 202 магнитного экрана.The laminate layer 208 is located on or at the outer surface of the magnetic shield element 202. The outer surface of the magnetic shield element 202 is the surface that is located furthest from the first and second inductors 124, 126 when the magnetic shield element 202 is in contact with the first and second inductors 124, 126. In some examples, an additional layer (not shown) forms the outer surface of the magnetic shield element 202.
Как упоминалось ранее, ферритовый материал в слое 206 магнитного экранирования может раскрошиться после многих циклов нагрева и охлаждения. Ламинатный слой 208 препятствует рассыпанию материала в слое 206 магнитного экранирования и его перемещению внутри устройства 100. Ламинатный слой 208 может содержать пластик и, например, может представлять собой пластиковую пленку. В данном примере пластик представляет собой полиэтилентерефталат, ПЭТ.As mentioned previously, the ferrite material in the magnetic shielding layer 206 may crumble after many heating and cooling cycles. The laminate layer 208 prevents the material in the magnetic shielding layer 206 from scattering and moving within the device 100. The laminate layer 208 may contain plastic and, for example, may be a plastic film. In this example, the plastic is polyethylene terephthalate, PET.
В примере, показанном на фиг. 10, ламинатный слой 208 непосредственно примыкает к слою 208 магнитного экранирования. Например, ламинатный слой 208 может быть соединен со слоем 208 магнитного экранирования посредством термосварки. В другом примере второй клеевой слой (не показан) может быть расположен между ламинатным слоем 208 и слоем 206 магнитного экранирования.In the example shown in FIG. 10, the laminate layer 208 is immediately adjacent to the magnetic shielding layer 208. For example, the laminate layer 208 may be connected to the magnetic shielding layer 208 by heat sealing. In another example, a second adhesive layer (not shown) may be located between the laminate layer 208 and the magnetic shielding layer 206.
На фиг. 11 показан вид сверху устройства, показанного на фиг. 9. В приемник 212, образованный токоприемником 132, вставляют вещество, генерирующее аэрозоль. Стрелка 210 указывает радиальное направление, которое направлено наружу от приемника/токоприемника. Когда элемент 202 магнитного экрана, показанный на фиг. 10, обернут вокруг первой и второй катушек 124, 126 индуктивности, ламинатный слой 208 располагается дальше от первой и второй катушек 124, 126 индуктивности в радиальном направлении 210, чем клеевой слой 204.In fig. 11 is a top view of the device shown in FIG. 9. An aerosol generating substance is inserted into the receptacle 212 formed by the pantograph 132. Arrow 210 indicates a radial direction that is directed outward from the receiver/pantograph. When the magnetic shield element 202 shown in FIG. 10 is wrapped around the first and second inductors 124, 126, the laminate layer 208 is located further from the first and second inductors 124, 126 in the radial direction 210 than the adhesive layer 204.
Как показано на фиг. 9 и 11, первый и второй концы 130a, 130b первой катушки 124 индуктивности проходят через выемки/отверстия/проемы, сформированные в элементе 202 магнитного экрана. Эти выемки позволяют элементу 202 магнитного экрана более точно соответствовать первой и второй катушкам 124, 126 индуктивности.As shown in FIG. 9 and 11, the first and second ends 130a, 130b of the first inductor 124 extend through the recesses/holes/openings formed in the magnetic shield member 202. These recesses allow the magnetic shield element 202 to more closely fit the first and second inductors 124, 126.
На фиг. 12 показан элемент 202 магнитного экрана отдельно от других компонентов. Листовой элемент 202 магнитного экрана свернут в цилиндрическую трубку и перекрывается в области 224 перекрытия. Наличие клеевого слоя 204 означает, что элемент 202 магнитного экрана может быть прикреплен к самому себе в области 224 перекрытия, тем самым обеспечивая улучшенный экран. В других примерах элемент 202 магнитного экрана не полностью проходит вокруг первой и второй катушек 124, 126 индуктивности.In fig. 12 shows magnetic shield element 202 separately from other components. The magnetic shield sheet element 202 is rolled into a cylindrical tube and overlaps in the overlap region 224. The presence of the adhesive layer 204 means that the magnetic shield element 202 can be attached to itself in the overlap region 224, thereby providing an improved shield. In other examples, the magnetic shield element 202 does not extend completely around the first and second inductors 124, 126.
Элемент 202 магнитного экрана содержит четыре выемки 214, 216, 218, 220. В других примерах может присутствовать одна или несколько выемок. Выемки 214, 216, 218, 220 сформированы на краях элемента 202 магнитного экрана, и в каждую из них входит отрезок провода, образующий катушки 124, 126 индуктивности. Секции провода включают в себя первый и второй концы 130a, 130b, 130c, 130d первой и второй катушек индуктивности 124, 126, как показано на фиг. 9.The magnetic shield element 202 includes four recesses 214, 216, 218, 220. In other examples, one or more recesses may be present. Recesses 214, 216, 218, 220 are formed on the edges of the magnetic shield element 202, and each of them receives a piece of wire forming inductors 124, 126. The wire sections include first and second ends 130a, 130b, 130c, 130d of first and second inductors 124, 126, as shown in FIG. 9.
На фиг. 13 схематично показан элемент 202 магнитного экрана, изображенный на фиг. 12, до оборачивания его вокруг первой и второй катушек 124, 126 индуктивности. Элемент 202 магнитного экрана сформирован из листа, который обычно имеет прямоугольную форму. Лист задает ось 222, которая выровнена параллельно оси, заданной приемником/токоприемником 132, и осью, заданной первой и второй катушками 124, 126 индуктивности, когда элемент 202 магнитного экрана обернут вокруг катушек 124, 126 индуктивности.In fig. 13 is a schematic view of the magnetic shield element 202 shown in FIG. 12, before wrapping it around the first and second inductors 124, 126. The magnetic shield element 202 is formed from a sheet that is generally rectangular in shape. The sheet defines an axis 222 that is aligned parallel to the axis defined by the receiver/pantograph 132 and the axis defined by the first and second inductors 124, 126 when the magnetic shield element 202 is wrapped around the inductors 124, 126.
Лист содержит первую выемку 214, сформированную на первом крае 224 листа. В первую выемку 214 вставляется участок провода, образующего первую катушку 124 индуктивности, причем участок провода включает в себя первый конец 130а. Лист также содержит вторую выемку 218, сформированную на первом крае 224 листа. Во вторую выемку 218 вставляется участок провода, образующего вторую катушку 126 индуктивности, причем участок провода включает в себя первый конец 130c. Лист также содержит третью выемку 216, сформированную на втором крае 226 листа. В третью выемку 216 вставляется участок провода, образующего первую катушку 124 индуктивности, причем второй участок провода включает в себя второй конец 130b. Лист также содержит четвертую выемку 220, сформированную на втором крае 226 листа. В четвертую выемку 220 вставляется участок провода, образующего вторую катушку 126 индуктивности, причем второй участок провода включает в себя второй конец 130b. Таким образом, для каждой катушки индуктивности сформированы две выемки на противоположных краях листа.The sheet includes a first recess 214 formed on a first edge 224 of the sheet. A section of wire forming a first inductor 124 is inserted into the first recess 214, the section of wire including a first end 130a. The sheet also includes a second recess 218 formed on the first edge 224 of the sheet. A section of wire forming a second inductor 126 is inserted into the second recess 218, the section of wire including the first end 130c. The sheet also includes a third recess 216 formed on the second edge 226 of the sheet. A portion of wire forming the first inductor 124 is inserted into the third recess 216, the second portion of wire including the second end 130b. The sheet also includes a fourth recess 220 formed on the second edge 226 of the sheet. A portion of wire forming a second inductor 126 is inserted into the fourth recess 220, the second portion of wire including a second end 130b. Thus, for each inductor, two recesses are formed on opposite edges of the sheet.
Все выемки 214, 216, 218, 220 смещены друг от друга в направлении оси 222, определяемой листом (и, следовательно, все они смещены друг от друга в направлении вдоль продольной оси 158, определяемой токоприемником 132, когда элемент 202 магнитного экрана находится на своем месте).The recesses 214, 216, 218, 220 are all offset from each other in the direction of the axis 222 defined by the sheet (and therefore, they are all offset from each other in the direction along the longitudinal axis 158 defined by the pantograph 132 when the magnetic shield element 202 is in its place).
На фиг. 14 схематично показан другой пример элемента 302 магнитного экрана, который можно использовать в устройстве 100. Элемент 302 магнитного экрана сформирован из листа, который обычно имеет прямоугольную форму. Лист задает ось 322, которая выровнена параллельно оси, заданной приемником/токоприемником 132, и осью, заданной первой и второй катушками 124, 126 индуктивности, когда элемент 202 магнитного экрана обернут вокруг катушек 124, 126 индуктивности.In fig. 14 schematically shows another example of a magnetic shield element 302 that may be used in the device 100. The magnetic shield element 302 is formed from a sheet that is generally rectangular in shape. The sheet defines an axis 322 that is aligned parallel to the axis defined by the receiver/pantograph 132 and the axis defined by the first and second inductors 124, 126 when the magnetic shield element 202 is wrapped around the inductors 124, 126.
В отличие от примера, показанного на фиг. 13, элемент 302 магнитного экрана содержит выемки, сформированные вдоль одного края листа. Например, лист содержит первую выемку 314, сформированную на первом крае 324 листа. В первую выемку 314 вставляется участок провода, образующего первую катушку 124 индуктивности, причем участок провода включает в себя первый конец 130а. Лист также содержит вторую выемку 318, сформированную на первом крае 324 листа. Во вторую выемку 318 вставляется участок провода, образующего вторую катушку 126 индуктивности, причем участок провода включает в себя первый конец 130c. Лист также содержит третью выемку 316, сформированную на первом крае 324 листа. В третью выемку 316 вставляется участок провода, образующего первую катушку 124 индуктивности, причем второй участок провода включает в себя второй конец 130b. Лист также содержит четвертую выемку 320, сформированную на первом крае 324 листа. В четвертую выемку 320 вставляется участок провода, образующего вторую катушку 126 индуктивности, причем второй участок провода включает в себя второй конец 130b. Таким образом, для каждой катушки индуктивности сформированы две выемки на одном и том же краю листа.Unlike the example shown in FIG. 13, the magnetic shield element 302 includes recesses formed along one edge of the sheet. For example, the sheet includes a first recess 314 formed on a first edge 324 of the sheet. A section of wire forming a first inductor 124 is inserted into the first recess 314, the section of wire including a first end 130a. The sheet also includes a second recess 318 formed on the first edge 324 of the sheet. A section of wire forming a second inductor 126 is inserted into the second recess 318, the section of wire including the first end 130c. The sheet also includes a third recess 316 formed on the first edge 324 of the sheet. A portion of wire forming the first inductor 124 is inserted into the third recess 316, the second portion of wire including the second end 130b. The sheet also includes a fourth recess 320 formed on the first edge 324 of the sheet. A portion of wire forming a second inductor 126 is inserted into the fourth recess 320, the second portion of wire including a second end 130b. Thus, for each inductor, two recesses are formed on the same edge of the sheet.
Все выемки 314, 316, 318, 320 смещены друг от друга в направлении оси 322, определяемой листом (и, следовательно, все они смещены друг от друга в направлении вдоль продольной оси 158, определяемой токоприемником 132, когда элемент 302 магнитного экрана находится на своем месте).The recesses 314, 316, 318, 320 are all offset from each other in the direction of the axis 322 defined by the sheet (and therefore, they are all offset from each other in the direction along the longitudinal axis 158 defined by the pantograph 132 when the magnetic shield element 302 is in its place).
На фиг. 15 схематично показан другой пример элемента 402 магнитного экрана, который можно использовать в устройстве 100. Элемент 402 магнитного экрана сформирован из листа, который обычно имеет прямоугольную форму. Лист задает ось 422, которая выровнена параллельно оси, заданной приемником/токоприемником 132, и осью, заданной первой и второй катушками 124, 126 индуктивности, когда элемент 202 магнитного экрана обернут вокруг катушек 124, 126 индуктивности.In fig. 15 schematically shows another example of a magnetic shield element 402 that may be used in the device 100. The magnetic shield element 402 is formed from a sheet that is typically rectangular in shape. The sheet defines an axis 422 that is aligned parallel to the axis defined by the receiver/pantograph 132 and the axis defined by the first and second inductors 124, 126 when the magnetic shield element 202 is wrapped around the inductors 124, 126.
В отличие от примера, показанного на фиг. 13 и 14, элемент 402 магнитного экрана содержит отверстия/проемы/сквозные отверстия, сформированные в листе. Таким образом, концы первой и второй катушек 124, 126 индуктивности необходимо сначала пропустить через отверстия перед подключением к печатной плате 122.Unlike the example shown in FIG. 13 and 14, the magnetic shield member 402 includes holes/openings/through holes formed in the sheet. Thus, the ends of the first and second inductors 124, 126 must first be passed through the holes before being connected to the circuit board 122.
Лист содержит первое отверстие 414, в которое вставляется участок провода, образующего первую катушку 124 индуктивности, причем участок провода включает в себя первый конец 130а. Лист также содержит второе отверстие 418, в которое вставляется участок провода, образующего вторую катушку 126 индуктивности, причем участок провода включает в себя первый конец 130c. Лист также содержит третье отверстие 416, в которое вставляется второй участок провода, образующего первую катушку 124 индуктивности, причем второй участок провода включает в себя второй конец 130b. Лист также содержит четвертое отверстие 420, в которое вставляется второй участок провода, образующего вторую катушку 126 индуктивности, причем второй участок провода включает в себя второй конец 130b.The sheet includes a first hole 414 into which a section of wire is inserted to form a first inductor 124, the section of wire including a first end 130a. The sheet also includes a second hole 418 into which a section of wire is inserted to form a second inductor 126, the section of wire including the first end 130c. The sheet also includes a third hole 416 into which a second section of wire is inserted forming the first inductor 124, the second section of wire including a second end 130b. The sheet also includes a fourth hole 420 into which a second section of wire is inserted to form a second inductor 126, the second section of wire including a second end 130b.
Отверстия 414, 416, 418, 420 смещены друг от друга в направлении оси 422, определяемой листом (и, следовательно, все они смещены друг от друга в направлении вдоль продольной оси 158, определяемой токоприемником 132, когда элемент 302 магнитного экрана находится на своем месте).The holes 414, 416, 418, 420 are offset from each other in the direction of the axis 422 defined by the sheet (and therefore are all offset from each other in the direction along the longitudinal axis 158 defined by the pantograph 132 when the magnetic shield element 302 is in place ).
На фиг. 16 схематически показано устройство 500 устройства 100 генерации аэрозоля. Описание фиг. 16 в данном документе будет сосредоточено на некоторых особенностях устройства 500, которое выполнено с возможностью обеспечивать пониженное испускание электромагнитного излучения от устройства 100. Устройство 500 расположено в устройстве 100, и в некоторых примерах оно может быть размещено на печатной плате 123 рядом с гнездом 114 и предназначено для управления зарядкой батареи 118 от внешнего источника питания (не показан). Устройство 500 содержит устройство 550 управления зарядкой. Устройство 550 управления зарядкой в этом примере представляет собой интегральную схему Texas Instruments bq25898 управления зарядкой и управления трактом питания системы, общая работа которой будет понятна из известной спецификации этой интегральной схемы. Устройство 550 управления зарядкой подключено к внешнему источнику питания посредством входной секции 510. Устройство 500 также содержит выходную секцию 520, подключенную между выводами устройства 550 управления зарядкой. В этом примере устройство 550 управления зарядкой также функционирует как система управления питанием для управления источником питания постоянного тока, подаваемым на другие электрические компоненты устройства 100. Следовательно, устройство 500 может функционировать как интерфейс между внешним источником питания и батареей 118, а также может функционировать как интерфейс между батареей 118 и другими электрическими компонентами устройства 100.In fig. 16 is a schematic diagram of a device 500 of an aerosol generation device 100. Description of Fig. 16 herein will focus on certain features of device 500, which is configured to provide reduced electromagnetic radiation emission from device 100. Device 500 is located in device 100, and in some examples, it may be located on circuit board 123 adjacent to socket 114 and is designed to to control charging of battery 118 from an external power source (not shown). The device 500 includes a charging control device 550. The charge control device 550 in this example is a Texas Instruments bq25898 charge control and system power path control integrated circuit, the general operation of which will be clear from the known specification of this integrated circuit. The charging control device 550 is connected to an external power source through an input section 510. The device 500 also includes an output section 520 connected between the terminals of the charging control device 550. In this example, the charging control device 550 also functions as a power management system to control the DC power supply supplied to other electrical components of the device 100. Therefore, the device 500 may function as an interface between the external power supply and the battery 118, and may also function as an interface between the battery 118 and other electrical components of the device 100.
Устройство 500 выполнено с возможностью обеспечивать такой уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством 100 во время зарядки, который позволяет устройству соответствовать уровням испускаемых электромагнитных излучений, описанным выше. Входная секция 510 и выходная секция 520 выполнены с возможностью ограничивать уровень электромагнитного излучения, испускаемого устройством 500 во время зарядки устройства 100. В частности, устройство 500 выполнено с возможностью ограничивать пики испускаемого излучения во время периодического переключения мощности, выполняемого устройством 550 управления зарядкой во время зарядки.The device 500 is configured to provide a level of electromagnetic radiation emitted by the device 100 during charging that allows the device to meet the levels of electromagnetic radiation emitted described above. The input section 510 and the output section 520 are configured to limit the level of electromagnetic radiation emitted by the device 500 while charging the device 100. In particular, the device 500 is configured to limit the peaks of the emitted radiation during periodic power switching performed by the charge control device 550 during charging. .
Входная секция 510 зарядного устройства 500 выполнена с возможностью принимать 511 входной сигнал 5 В от зарядного порта 114 USB-C. Между входом 511 и первым выводом VBUS устройства 550 управления зарядкой через первую линию 512 подключена входная катушка L3 индуктивности. Катушка индуктивности L3 имеет импеданс 120 Ом +/-25% на частоте 100 МГц и сопротивление постоянному току 25 мОм. Катушка L3 индуктивности выбрана для обеспечения пониженного электромагнитного излучения от зарядного устройства 500. Входная катушка L3 индуктивности предназначена для уменьшения высокочастотных сигналов, исходящих от устройства 500. Опорный сигнал +5USB снимают в точке на первой линии 512 между устройством 550 управления зарядкой и входной катушкой L3 индуктивности. Кроме того, входная секция 510 содержит вторую линию 513, подключенную между входом 511 и вторым выводом PMID устройства 550 управления зарядкой. На второй линии 513 конденсатор C7 емкостью 100 нФ подключен последовательно между входом 511 и землей. Конденсатор C113 емкостью 10 мкФ и конденсатор C142 емкостью 1 нФ подключены параллельно на второй линии 513 между землей и вторым соединением PMID. Различные конденсаторы C4, C12, C6, C141, C110 и диод D3 подключены параллельно между первой линией 512 и второй линией 513. Компоновка компонентов, определяющих входную секцию 510, снижает уровни электромагнитного излучения, испускаемого устройством 500. Например, катушка L3 индуктивности и различные конденсаторы могут обеспечивать эффект фильтрации для сигналов различной частоты.The input section 510 of the charger 500 is configured to receive 511 a 5V input signal from the USB-C charging port 114. Between the input 511 and the first VBUS terminal of the charging control device 550, an input inductor L3 is connected via the first line 512. Inductor L3 has an impedance of 120 ohms +/-25% at 100 MHz and a DC resistance of 25 mOhms. Inductor L3 is selected to provide reduced electromagnetic radiation from charger 500. Input inductor L3 is designed to reduce high frequency signals emanating from device 500. The +5USB reference signal is picked up at a point on first line 512 between charge control device 550 and input inductor L3. . In addition, the input section 510 includes a second line 513 connected between the input 511 and the second PMID terminal of the charging control device 550. On the second line 513, a 100 nF capacitor C7 is connected in series between the 511 input and ground. A 10 µF capacitor C113 and a 1 nF capacitor C142 are connected in parallel on a second line 513 between ground and the second PMID connection. Various capacitors C4, C12, C6, C141, C110 and diode D3 are connected in parallel between the first line 512 and the second line 513. The arrangement of components defining the input section 510 reduces the levels of electromagnetic radiation emitted by the device 500. For example, inductor L3 and various capacitors can provide a filtering effect for signals of different frequencies.
Секция 520 вывода устройства 500 подключена к третьему соединению SW, четвертому выводу BTST и пятому выводу SYS устройства 550 управления зарядкой. Третий вывод SW представляет собой переключающий узел, который подключают к выходной катушке L102 индуктивности на 1 мкГн, которая подключена между третьим выводом SW и пятым выводом SYS. Конденсатор C109 47 нФ и резистор 10 Ом подключены последовательно к четвертому выводу BTST. Два конденсатора C117, C138 по 10 мкФ подключены параллельно между пятым выводом SYS и землей. Функции выводов SW, SYS, BTST на выходной секции 520 контроллера 550 управления зарядом bq25898 будут хорошо понятны, например, из технической спецификации этого контроллера, выпущенной Texas Instruments.The output section 520 of the device 500 is connected to the third connection SW, the fourth terminal BTST and the fifth terminal SYS of the charging control device 550. The third terminal SW is a switching assembly that is connected to a 1 μH output inductor L102, which is connected between the third terminal SW and the fifth terminal SYS. A 47 nF capacitor C109 and a 10 ohm resistor are connected in series to the fourth pin of BTST. Two 10 µF capacitors C117, C138 are connected in parallel between the fifth SYS pin and ground. The functions of the SW, SYS, BTST pins on the output section 520 of the bq25898 charge control controller 550 will be well understood, for example, from the technical specification of this controller issued by Texas Instruments.
Выходная секция 520 содержит "демпферную цепь", подключенную между третьим выводом SW и землей. Демпферная цепь содержит конденсатор C136 емкостью 2,2 нФ и резистор R137 сопротивлением 1 Ом, подключенные последовательно и действующие для уменьшения, то есть "подавления", переходных сигналов, которые в противном случае могут быть уловлены устройством 550 управления зарядкой и могут вызвать нежелательные электромагнитные излучения. Изобретатели установили, что расположение демпфирующей цепи, содержащей конденсатор C136 и R137, как показано на фиг. 16, позволяет снизить электромагнитное излучение, в частности, из-за пиков напряжения, возникающих во время переключения операций зарядки.Output section 520 includes a "snubber circuit" connected between the third terminal SW and ground. The snubber circuit comprises a 2.2 nF capacitor C136 and a 1 ohm resistor R137, connected in series and acting to reduce, i.e., “suppress,” transient signals that might otherwise be picked up by the charge control device 550 and cause unwanted electromagnetic emissions. . The inventors have found that the arrangement of the snubber circuit comprising capacitor C136 and R137, as shown in FIG. 16 makes it possible to reduce electromagnetic emissions, in particular due to voltage peaks occurring during switching charging operations.
Компоновка компонентов, образующих устройство 500, на печатной плате 122 внутри устройства 100 также может быть выполнена с возможностью обеспечивать, чтобы уровни испускаемого электромагнитного излучения во время зарядки поддерживались в пределах уровней, описанных выше. Например, ориентацию катушки L102 индуктивности на печатной плате 122 выбирают для ограничения упомянутых уровней испускаемого излучения, в то время как эффективное заземление компонентов оптимизируют для снижения электрического шума. Эффективное заземление может быть достигнуто, например, путем обеспечения хорошей площади контакта между отдельными компонентами и печатной платой 122.The arrangement of the components forming the device 500 on the circuit board 122 within the device 100 may also be configured to ensure that the levels of emitted electromagnetic radiation during charging are maintained within the levels described above. For example, the orientation of inductor L102 on circuit board 122 is selected to limit such emitted radiation levels, while effective component grounding is optimized to reduce electrical noise. Effective grounding can be achieved, for example, by providing a good contact area between the individual components and the circuit board 122.
В некоторых примерах устройство 100, например контроллер (не показан) устройства 100, выполнено с возможностью вывода быстро меняющихся сигналов напряжения для управления различными функциями устройства 100. Например, изменяющиеся сигналы напряжения на определенных частотах могут быть использованы для обеспечения функций управления для цепи индукционного нагрева, содержащей катушки 124, 126. В некоторых примерах эти быстро меняющиеся сигналы могут быть отфильтрованы, чтобы удалить определенные частоты переменного тока и тем самым обеспечить сигнал, который по существу является постоянным на данной частоте, чтобы обеспечить определенное опорное напряжение для управления, например, определенным аспектом цепи индуктивности, содержащей катушки 124, 126. Например, в одном примере отфильтрованный сигнал 20 кГц с импульсной модуляцией может быть отфильтрован соответствующими фильтрующими компонентами, такими как компоновка из конденсаторов и резисторов, для обеспечения опорного напряжения, которое по существу является постоянным на более низкой частоте, например 64 Гц. Это опорное напряжение может быть использовано для управления аспектами индукционной схемы для работы катушек 124, 126 индуктивности. В некоторых примерах устройство выполнено с возможностью ограничивать пиковые уровни испускаемого электромагнитного излучения, оставляя часть сигнала более высокой частоты, например 20 кГц, наложенным на сигнал более низкой частоты. Этот эффект может быть достигнут путем соответствующего выбора фильтрующих компонентов, таких как конденсаторы и резисторы, в определенных примерах. Это может обеспечить распространение энергии сигнала на более широкую полосу пропускания и, таким образом, обеспечить более низкие электромагнитные излучения от устройства 100, чем если бы сигнал более высокой частоты был отфильтрован более полно.In some examples, device 100, such as a controller (not shown) of device 100, is configured to output rapidly varying voltage signals to control various functions of device 100. For example, varying voltage signals at certain frequencies may be used to provide control functions for an induction heating circuit. comprising coils 124, 126. In some examples, these rapidly changing signals may be filtered to remove certain AC frequencies and thereby provide a signal that is substantially constant at a given frequency to provide a specific reference voltage for controlling, for example, a certain aspect an inductor circuit comprising coils 124, 126. For example, in one example, a filtered 20 kHz pulse modulated signal may be filtered by suitable filter components, such as a capacitor and resistor arrangement, to provide a reference voltage that is substantially constant at a lower frequency , for example 64 Hz. This reference voltage may be used to control aspects of the induction circuit to operate the inductors 124, 126. In some examples, the device is configured to limit peak levels of emitted electromagnetic radiation, leaving a portion of the higher frequency signal, such as 20 kHz, superimposed on the lower frequency signal. This effect can be achieved by appropriate selection of filter components, such as capacitors and resistors, in certain examples. This can spread the signal energy over a wider bandwidth and thus provide lower electromagnetic emissions from the device 100 than if the higher frequency signal were more completely filtered.
Вышеупомянутые варианты осуществления следует понимать как иллюстративные примеры изобретения. Предусмотрены другие варианты осуществления изобретения. Следует понимать, что любой признак, описанный в отношении любого одного варианта осуществления, может быть использован отдельно или в комбинации с другими описанными признаками, а также может быть использован в сочетании с одним или несколькими признаками любого другого варианта осуществления или любой комбинацией любых других вариантов осуществления. Кроме того, эквиваленты и модификации, не описанные выше, также могут быть использованы без отклонения от объема изобретения, который определен в прилагаемой формуле изобретения.The above embodiments are to be understood as illustrative examples of the invention. Other embodiments of the invention are provided. It should be understood that any feature described with respect to any one embodiment may be used alone or in combination with other features described, and may also be used in combination with one or more features of any other embodiment or any combination of any other embodiments. . In addition, equivalents and modifications not described above may also be used without departing from the scope of the invention, which is defined in the accompanying claims.
Claims (40)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/816,340 | 2019-03-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021129092A RU2021129092A (en) | 2023-04-11 |
RU2808172C2 true RU2808172C2 (en) | 2023-11-24 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105595437A (en) * | 2016-03-21 | 2016-05-25 | 深圳市施美乐科技股份有限公司 | Electronic cigarette atomization device and electronic cigarette |
RU2617297C2 (en) * | 2012-01-03 | 2017-04-24 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating device and system |
US10194693B2 (en) * | 2013-09-20 | 2019-02-05 | Fontem Holdings 1 B.V. | Aerosol generating device |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2617297C2 (en) * | 2012-01-03 | 2017-04-24 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol generating device and system |
US10194693B2 (en) * | 2013-09-20 | 2019-02-05 | Fontem Holdings 1 B.V. | Aerosol generating device |
CN105595437A (en) * | 2016-03-21 | 2016-05-25 | 深圳市施美乐科技股份有限公司 | Electronic cigarette atomization device and electronic cigarette |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2024026417A (en) | Aerosol generating device | |
CA2937065C (en) | Inductive heating device and system for aerosol generation | |
AU2020235790B2 (en) | Aerosol provision device | |
US20220183376A1 (en) | Aerosol provision device | |
US20220183369A1 (en) | Aerosol provision device | |
JP2021534743A (en) | Aerosol generator for use with aerosol generators, including means of article identification | |
US20220183374A1 (en) | Aerosol provision device | |
RU2808172C2 (en) | Aerosol generation device | |
CN117813022A (en) | aerosol generating device | |
US20220232896A1 (en) | Aerosol provision device | |
RU2810037C2 (en) | Electrically heated device generating aerosol and system generating aerosol and containing such device |