RU2808205C2 - Устройство, генерирующее аэрозоль, со средствами для обнаружения по меньшей мере одного из введения в устройство или извлечения из него изделия, генерирующего аэрозоль - Google Patents
Устройство, генерирующее аэрозоль, со средствами для обнаружения по меньшей мере одного из введения в устройство или извлечения из него изделия, генерирующего аэрозоль Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808205C2 RU2808205C2 RU2022107472A RU2022107472A RU2808205C2 RU 2808205 C2 RU2808205 C2 RU 2808205C2 RU 2022107472 A RU2022107472 A RU 2022107472A RU 2022107472 A RU2022107472 A RU 2022107472A RU 2808205 C2 RU2808205 C2 RU 2808205C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol
- cavity
- article
- aerosol generating
- induction heating
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 455
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 328
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 280
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 126
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 126
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 123
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 104
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 59
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 213
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 13
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 6
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 description 35
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 29
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 13
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 8
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 8
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 8
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000007961 artificial flavoring substance Substances 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 2
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Группа изобретений относится к устройству, генерирующему аэрозоль, и изделию, генерирующему аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата. Устройство дополнительно содержит блок питания постоянного тока и приспособление для индукционного нагрева, выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия, когда изделие вмещено в полость. Устройство дополнительно содержит схему управления, выполненную с возможностью генерирования зондирующих импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и с возможностью обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие появления внутри полости или исчезновения из нее токоприемника при введении в полость или извлечении из нее изделия, генерирующего аэрозоль, и в ответ на обнаружение по меньшей мере одного из введения изделия в полость или извлечения изделия из полости. Обеспечивается возможность обнаружения введения или извлечения генерирующего аэрозоль изделия в приемную полость устройства в ответ на обнаружение изменения свойства устройства индукционного нагрева. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, которое содержит полость и средства для обнаружения введения в полость или извлечения из нее изделия, генерирующего аэрозоль. Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, генерирующей аэрозоль, которая содержит такое устройство, а также к способу работы такого устройства.
Из предшествующего уровня техники в целом известны устройства, генерирующие аэрозоль, которые используются для генерирования вдыхаемого аэрозоля путем нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Такие устройства обычно содержат полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит подлежащий нагреву субстрат, образующий аэрозоль. Для нагрева субстрата устройства могут содержать приспособление для индукционного нагрева, питаемое от батареи и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника, который при использовании устройства находится в тепловой близости от субстрата или в непосредственном физическом контакте с ним. Токоприемник может являться неотъемлемой частью изделия, генерирующего аэрозоль. Такие устройства могут дополнительно содержать средства для обнаружения введения во вмещающую полость или извлечения из нее изделия, генерирующего аэрозоль, с целью включения или отключения процесса нагрева. Обнаружение этого типа можно реализовать при помощи отдельного средства в виде датчика, которое непрерывно отслеживает присутствие или отсутствие изделия в полости. Однако отдельное средство в виде датчика обычно требует дополнительного пространства для сборки в устройстве. Кроме того, при непрерывной работе датчик потребляет энергию и, таким образом, может значительно сокращать время работы устройства.
Поэтому было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, с преимуществами решений предшествующего уровня техники, но без их ограничений. В частности, было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, которое предусматривает усовершенствованные средства для обнаружения введения во вмещающую полость устройства или извлечения из нее изделия, генерирующего аэрозоль.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство, генерирующее аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который способен образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, при этом устройство содержит:
- полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата;
- блок питания постоянного тока;
- приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия в процессе операции нагрева, когда изделие вмещено в полость;
- схему управления, выполненную с возможностью обеспечения питания от блока питания постоянного тока на приспособление для нагрева с целью подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и с возможностью обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие появления внутри полости или исчезновения из нее токоприемника при введении в полость или извлечении из нее изделия, генерирующего аэрозоль, и в ответ на обнаружение по меньшей мере одного из введения изделия в полость или извлечения изделия из полости.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство, генерирующее аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который способен образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, при этом устройство содержит:
- полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата;
- блок питания постоянного тока;
- приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия в процессе операции нагрева, когда изделие вмещено в полость;
- схему управления, выполненную с возможностью генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и с возможностью обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие появления внутри полости или исчезновения из нее токоприемника при введении в полость или извлечении из нее изделия, генерирующего аэрозоль, и в ответ на обнаружение по меньшей мере одного из введения изделия в полость или извлечения изделия из полости.
Согласно настоящему изобретению было обнаружено, что приспособление для индукционного нагрева можно использовать не только для нагрева субстрата, но и для обнаружения по меньшей мере одного из введения изделия в полость или извлечения изделия из полости. Таким образом, приспособление для индукционного нагрева можно использовать для множества целей. Преимущественно это позволяет исключить дополнительное пространство для сборки отдельного средства в виде датчика.
Кроме того, было обнаружено, что работа приспособления для индукционного нагрева в импульсном режиме с целью обнаружения изделия преимущественно снижает энергопотребление и, таким образом, увеличивает общее время работы устройства по сравнению с другими решениями.
Согласно настоящему изобретению обнаружение введения изделия или извлечения изделия основано на том, что введение в полость и извлечение из нее изделия изменяет по меньшей мере одно свойство, в частности, по меньшей мере одно электрическое и/или магнитное свойство приспособления для индукционного нагрева вследствие появления токоприемника поблизости от приспособления для индукционного нагрева или исчезновения оттуда. Изменение по меньшей мере одного свойства, вызванное появлением или исчезновением токоприемника, может являться следствием взаимодействия между полем приспособления для индукционного нагрева и токоприемником.
По меньшей мере одно свойство приспособления для индукционного нагрева может представлять собой любое свойство, имеющее связанный с ним параметр, значение которого в присутствии токоприемника отличается от значения в отсутствии токоприемника. Например, по меньшей мере одно свойство может представлять собой ток, напряжение, сопротивление, частоту, сдвиг по фазе, поток и индуктивность приспособления для индукционного нагрева.
Предпочтительно свойство представляет собой по меньшей мере одно из эквивалентного сопротивления или индуктивности приспособления для индукционного нагрева. В контексте данного документа термин «эквивалентное сопротивление» относится к действительной части комплексного полного сопротивления, определяемой как отношение переменного напряжения, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, и измеренного переменного тока. Соответственно, «эквивалентное сопротивление» может также именоваться резистивной нагрузкой приспособления для индукционного нагрева. Аналогично в контексте данного документа термин «индуктивность» относится к мнимой части комплексного полного сопротивления, определяемой как отношение подаваемого переменного напряжения и измеренного переменного тока. Индуктивность в общем включает свойство электрической цепи, которое заключается в том, что она подвергается внешним электромагнитным воздействиям.
Изменение по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева может быть связано с удельной магнитной проницаемостью и/или удельным электрическим сопротивлением токоприемника. То есть токоприемник внутри изделия, генерирующего аэрозоль, может содержать материал, имеющий удельную магнитную проницаемость и/или удельное электрическое сопротивление. Предпочтительно токоприемник содержит электропроводящий материал. Например, токоприемник может содержать металлический материал. Металлический материал может представлять собой, например, одно из алюминия, никеля, железа или их сплавов, например, углеродистую сталь или ферритную нержавеющую сталь. Алюминий имеет электрическое сопротивление приблизительно 2,65×10E-08 Ом-метр, измеренное при комнатной температуре (20 °C), и магнитную проницаемость приблизительно 1,256×10E-06 Генри на метр. Аналогично ферритная нержавеющая сталь имеет электрическое сопротивление приблизительно 6,9×10E-07 Ом-метр, измеренное при комнатной температуре (20 °C), и магнитную проницаемость в диапазоне от 1,26×10E-03 Генри на метр до 2,26×10E-03 Генри на метр.
В целом схема управления может быть выполнена с возможностью обнаружения по меньшей мере одного из введения изделия, генерирующего аэрозоль, в полость с целью запуска операции нагрева, извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости после операции нагрева с целью обеспечения возможности повторного запуска операции нагрева или извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости во время операции нагрева с целью прекращения операции нагрева. В первом и во втором случаях устройство, генерирующее аэрозоль, находится не в процессе операции нагрева, а в специальном режиме обнаружения изделия, в частности, в режиме обнаружения введения изделия или в режиме обнаружения извлечения изделия соответственно. В третьем случае устройство, генерирующее аэрозоль, находится в процессе операции нагрева, то есть в режиме нагрева. Тем не менее, в режиме нагрева схема управления может быть способна обнаруживать извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, из полости путем обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие исчезновения токоприемника из полости при извлечении изделия из полости.
В первом и во втором случаях, то есть когда устройство находится в режиме обнаружения изделия, в частности, в режиме обнаружения введения изделия и в режиме обнаружения извлечения изделия, импульсы питания, генерируемые схемой управления, направлены конкретно на обнаружение введения в полость или извлечения из нее изделия, генерирующего аэрозоль. Поэтому импульсы питания, генерируемые для обнаружения изделия во время режима обнаружения изделия, в частности, в режиме обнаружения введения изделия и в режиме обнаружения извлечения изделия, могут именоваться зондирующими импульсами питания. Соответственно, схема управления может быть выполнена с возможностью генерирования зондирующих импульсов питания.
В третьем случае, то есть когда устройство находится в режиме нагрева, импульсы питания, генерируемые схемой управления, могут быть направлены на нагрев субстрата, образующего аэрозоль, путем импульсного нагрева. Поэтому импульсы питания, генерируемые во время операции нагрева, в частности, во время режима нагрева, могут именоваться нагревательными импульсами питания. В дополнение, во время операции нагрева, то есть в режиме нагрева, импульсы питания можно также использовать для отслеживания устройства на предмет извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости с целью прекращения операции нагрева. То есть импульсы питания во время режима нагрева также могут использоваться для обнаружения извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости путем обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие исчезновения токоприемника из полости при извлечении изделия из полости.
В целом импульсы питания в режиме обнаружения введения изделия и в режиме обнаружения извлечения изделия могут являться одинаковыми. Также возможно, что импульсы питания в режиме обнаружения введения изделия и в режиме обнаружения извлечения изделия могут отличаться друг от друга по меньшей мере одним свойством, таким как амплитуда импульса питания, продолжительность импульса и промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания. Аналогично импульсы питания в режиме обнаружения введения/извлечения изделия и в режиме нагрева могут являться одинаковыми. Также возможно, что импульсы питания в режиме обнаружения введения/извлечения и в режиме нагрева, то есть зондирующие импульсы питания и нагревательные импульсы питания, могут отличаться друг от друга по меньшей мере одним свойством, таким как амплитуда импульса питания, продолжительность импульса и промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания. В частности, амплитуда нагревательных импульсов питания может быть больше амплитуды зондирующих импульсов питания. В дополнение, зондирующие импульсы питания могут иметь постоянную структуру последовательности импульсов, в частности, постоянную периодичность. Для сравнения, нагревательные импульсы питания могут иметь непостоянную, в частности переменную, структуру последовательности импульсов, например, в случае широтно-импульсной модуляции мощности нагрева.
Схема управления может быть выполнена с возможностью отключения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости во время операции нагрева. Аналогично схема управления может быть выполнена с возможностью отключения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева после предыдущей операции нагрева и только после обнаружения извлечения изделия из полости. Преимущественно это предотвращает запуск пользователем устройства новой операции нагрева с израсходованным изделием, генерирующим аэрозоль. То есть предотвращается повторное использование пользователем изделия, генерирующего аэрозоль, которое уже было использовано при предыдущем сеансе курения пользователя. Иначе повторный нагрев использованного изделия, генерирующего аэрозоль, может вызывать неудовлетворительный сеанс курения пользователя, так как использованное изделие, генерирующее аэрозоль, может быть неспособно генерировать аэрозоль на уровне, соответствующем неиспользованному изделию, генерирующему аэрозоль. Как следствие, удобство для пользователя устройства повышается, так как повторный нагрев использованного изделия, генерирующего аэрозоль, иначе мог бы вызвать неудовлетворительный сеанс курения пользователя. Кроме того, может повышаться безопасность, так как повторный нагрев использованного изделия, генерирующего аэрозоль, мог бы вызвать повреждение приспособления для нагрева.
После обнаружения извлечения изделия отключение операции нагрева необходимо прекратить. Соответственно, схема управления может быть выполнена с возможностью включения активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости во время операции нагрева и после отключения операции нагрева. Аналогично схема управления может быть выполнена с возможностью включения активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева после предыдущей операции нагрева и в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости.
В целом операция нагрева приспособления для индукционного нагрева может быть активирована вручную, то есть посредством пользовательского ввода. Альтернативно или дополнительно активация операции нагрева может быть вызвана событием, то есть может происходить в ответ на обнаружение определенного события. Предпочтительно схема управления выполнена с возможностью запуска операции нагрева приспособления для индукционного нагрева в ответ на обнаружение введения изделия в полость. Преимущественно это повышает удобство для пользователя, так как операция нагрева автоматически запускается при введении изделия в полость без необходимости в каком-либо дополнительном пользовательском вводе. В частности, сеанс курения пользователя запускается немедленно, как известно из области обычных сигарет.
Схема управления может дополнительно содержать датчик перемещения для обнаружения перемещений устройства, генерирующего аэрозоль. Преимущественно датчик перемещения может обеспечивать возможность отслеживания устройства на предмет перемещений и, таким образом, например, возможность обнаружения манипулирования устройством со стороны пользователя. То есть, если датчик перемещения обнаруживает перемещения устройства, генерирующего аэрозоль, это означает, что пользователь держит устройство и поэтому, вероятно, собирается извлечь изделие, генерирующее аэрозоль, из полости или ввести изделие в полость и, таким образом, запустить новый сеанс курения пользователя. Например, датчик перемещения может обнаруживать перемещения устройства, генерирующего аэрозоль, когда устройство, генерирующее аэрозоль, было извлечено из зарядного устройства. Если перемещения не обнаруживаются, это обычно означает, что устройство, генерирующее аэрозоль, находится в фазе бездействия. Это может иметь место в случае, когда устройство, генерирующее аэрозоль, размещено в зарядном устройстве или лежит на столе в состоянии бездействия.
В качестве примера, датчик перемещения может содержать по меньшей мере одно из акселерометра для измерения значений ускорения или гироскопа для измерения угловой ориентации или угловой скорости устройства. То есть датчик перемещения может быть выполнен с возможностью обнаружения по меньшей мере одного из значений ускорения, угловой ориентации и/или угловой скорости устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, вследствие манипулирования устройством со стороны пользователя.
Во избежание генерирования ненужных импульсов во время фаз бездействия, то есть во время периодов, в которые устройство, генерирующее аэрозоль, не используется, схема управления может быть дополнительно выполнена с возможностью запуска генерирования зондирующих импульсов питания в ответ на обнаружение перемещений устройства, генерирующего аэрозоль. В частности, схема управления может быть выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания только в ответ на обнаружение перемещений устройства, генерирующего аэрозоль. Таким образом, обнаружение перемещений устройства используется для срабатывания режима обнаружения изделия, когда пользователь собирается использовать устройство. Преимущественно это обеспечивает возможность экономии электроэнергии и, таким образом, увеличения общего времени работы устройства, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение достижения или превышения перемещением устройства предварительно определенного порогового значения перемещения. Предварительно определенное пороговое значение перемещения может определяться значением ускорения, или угловым значением, или значением угловой скорости. Предварительно определенное пороговое значение ускорения может находиться в диапазоне от 0,5 g до 1,5 g, в частности, от 0,7 g до 1,3 g, где g обозначает стандартное ускорение силы тяжести, которое определено стандартом как равное 9,80665 м/с2 [метров на секунду в квадрате].
Схема управления может быть выполнена с возможностью прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, через предварительно определенное время после обнаружения достижения или превышения перемещением устройства предварительно определенного порогового значения перемещения. Схема управления может быть дополнительно выполнена с возможностью прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения в течение предварительно определенного времени бездействия или в ответ на обнаружение отсутствия перемещений в течение предварительно определенного времени бездействия. Преимущественно данная процедура также способствует снижению энергопотребления и, таким образом, увеличению общего времени работы устройства.
С целью дополнительного снижения энергопотребления схема управления может быть выполнена с возможностью уменьшения количества импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в единицу времени, например, в два или три раза, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия перемещений. Время бездействия может находиться в диапазоне от 10 секунд до 90 секунд, в частности, от 15 секунд до 60 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 40 секунд.
Согласно еще одной конфигурации схема управления может быть выполнена с возможностью уменьшения количества импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в единицу времени, например, в два или три раза, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия перемещений, а затем прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия перемещений. Преимущественно данная конфигурация еще больше снижает энергопотребление и, таким образом, еще больше увеличивает общее время работы устройства. Первое время бездействия может находиться в диапазоне от 5 секунд до 60 секунд, в частности, от 10 секунд до 30 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 25 секунд. Аналогично второе время бездействия может находиться в диапазоне от 10 секунд до 90 секунд, в частности, от 15 секунд до 60 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 30 секунд.
Альтернативно или в дополнение к срабатыванию режима обнаружения изделия путем отслеживания устройства на предмет перемещений режим обнаружения изделия также может срабатывать при других событиях. Например, режим обнаружения изделия может срабатывать при извлечении устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства, используемого для перезарядки блока питания постоянного тока устройства. С этой целью схема управления может быть выполнена с возможностью обнаружения извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства. Кроме того, схема управления может быть выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства. Эта процедура может оказаться преимущественной в отношении автоматического запуска обнаружения введения изделия. В частности, эта процедура повышает удобство для пользователя, так как отсутствует необходимость в активном запуске пользователем режима обнаружения изделия при перезарядке устройства, генерирующего аэрозоль.
Аналогично схема управления может быть выполнена с возможностью обнаружения введения устройства, генерирующего аэрозоль, в зарядное устройство. На основании этого схема управления может быть дополнительно выполнена с возможностью прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение введения устройства, генерирующего аэрозоль, в зарядное устройство. И снова, эта процедура позволяет избежать ненужного энергопотребления, а также повысить удобство для пользователя, поскольку отсутствует необходимость в активном прекращении пользователем режима обнаружения изделия перед перезарядкой блока питания постоянного тока.
Схема управления может быть выполнена с возможностью прекращения операции нагрева устройства с учетом различных условий. В частности, схема управления может быть выполнена с возможностью прекращения операции нагрева устройства в ответ на по меньшей мере одно из обнаружения предварительно определенного количества затяжек, обнаружения истечения предварительно определенного времени нагрева или приема пользовательского ввода.
Преимущественно любое из этих условий может впоследствии инициировать обнаружение извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости. Соответственно, схема управления может быть выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, для обнаружения извлечения изделия в ответ на обнаружение прекращения операции нагрева устройства. Как упомянуто выше, эта процедура также повышает удобство для пользователя, так как отсутствует необходимость в активном запуске пользователем режима обнаружения изделия при завершении сеанса курения пользователя.
Также возможно, что схема управления выполнена с возможностью прекращения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости. Преимущественно эту конфигурацию можно использовать для прерывания операции нагрева, например, если изделие, генерирующее аэрозоль, были извлечено преждевременно, например, до истечения предварительно определенного времени нагрева, или до окончания предварительно определенного количества затяжек, или до пользовательского ввода. В этом смысле обнаружение извлечения изделия из полости можно считать дополнительным условием, при котором срабатывает прекращение операции нагрева. Аналогично также возможно, что операция нагрева прекращается только в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости.
Схема управления может быть выполнена с возможностью контроля введения изделия в полость или извлечения изделия из полости путем генерирования по меньшей мере одного контрольного импульса питания в течение предварительно определенного периода времени после первоначального обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева и путем повторного обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева.
С целью генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева схема управления может содержать переключатель, выполненный и скомпонованный с возможностью управления подачей питания от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева. Для этого переключатель может прерывисто замыкаться и размыкаться для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева с целью обнаружения по меньшей мере одного из введения изделия, генерирующего аэрозоль, в полость с целью запуска операции нагрева, извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости после операции нагрева с целью обеспечения возможности повторного запуска операции нагрева или извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости во время операции нагрева с целью прекращения операции нагрева.
Как описано выше, первые два сценария относятся к обнаружению введения изделия в полость и извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости во время режима обнаружения изделия или операции обнаружения изделия устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, к режиму обнаружения введения изделия и режиму обнаружения извлечения изделия соответственно. Для сравнения, третий сценарий относится к обнаружению извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости во время операции нагрева или режима нагрева устройства. В этом смысле переключатель также можно использовать для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева во время режима нагрева устройства с целью генерирования импульсов питания для импульсного нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Соответственно, этот режим может именоваться режимом импульсного нагрева. В этом режиме импульсы питания можно также использовать для отслеживания устройства на предмет извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из полости с целью прекращения операции нагрева.
Также возможно, что во время операции нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, переключатель может быть постоянно замкнут для непрерывного приложения постоянного напряжения от блока питания постоянного тока к приспособлению для индукционного нагрева. Соответственно, этот режим может именоваться режимом непрерывного нагрева. В режиме непрерывного нагрева схема управления может быть также способна обнаруживать извлечение изделия из полости путем обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие исчезновения токоприемника из полости при извлечении изделия, генерирующего аэрозоль, из полости, как и в импульсном режиме.
Изменение свойства можно наблюдать путем измерения изменения параметра приспособления для индукционного нагрева. Параметр можно измерить либо прямо, либо косвенно. Появление токоприемника и, таким образом, изделия в полости или исчезновение из нее можно определить путем измерения параметра и наблюдения за тем, что параметр имеет значение, которое в присутствии токоприемника отличается от значения в отсутствии токоприемника. Предпочтительно параметром может являться ток. Соответственно, схема управления может содержать измерительное устройство для измерения тока, указывающего по меньшей мере одно свойство приспособления для индукционного нагрева. В частности, параметром может являться постоянный ток, подаваемый от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева. Соответственно, схема управления может содержать измерительное устройство, скомпонованное и выполненное с возможностью измерения постоянного тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева. Для этого измерительное устройство может содержать устройство для измерения постоянного тока, расположенное в последовательном соединении между блоком питания постоянного тока и приспособлением для индукционного нагрева. Например, измерительное устройство может содержать резистор и шунтирующий усилитель. Соответственно, при введении изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства, генерирующего аэрозоль, появление токоприемника в полости повышает эквивалентное сопротивление вследствие увеличения резистивной нагрузки. Это, в свою очередь, вызывает уменьшение постоянного тока, питающего приспособление для индукционного нагрева. Это уменьшение постоянного тока обнаруживается устройством для измерения тока схемы управления, которая затем может активировать операцию нагрева приспособления для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата. Аналогично при извлечении изделия, генерирующего аэрозоль, из полости устройства, генерирующего аэрозоль, исчезновение токоприемника из полости понижает эквивалентное сопротивление вследствие уменьшения резистивной нагрузки. Это, в свою очередь, вызывает увеличение постоянного тока, питающего приспособление для индукционного нагрева. Это увеличение постоянного тока обнаруживается устройством для измерения тока схемы управления, которая затем может включать следующую операцию нагрева.
В целом продолжительность импульса и промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, используемыми для обнаружения изделия, в частности, для обнаружения введения изделия в полость или извлечения изделия из полости, следует выбирать так, чтобы уравновесить влияние израсходования энергии и эффективность сеанса курения пользователя. Продолжительность зондирующего импульса нужно поддерживать как можно более низкой, но по-прежнему достаточно высокой для обеспечения надежного измерения импульсов тока. Аналогично чем больше промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, тем меньше израсходование энергии. Однако промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, не должен быть слишком длительным, иначе пользователю приходилось бы слишком долго ждать запуска сеанса курения пользователя.
С учетом этих соображений импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания, могут иметь продолжительность импульса в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд.
В контексте данного документа термин «продолжительность импульса» обозначает промежуток времени, в течение которого на приспособление для нагрева подается питание, в частности, в течение которого вышеупомянутый переключатель замкнут.
Промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, может находиться в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Сумма времени продолжительности импульса и промежутка времени между двумя последовательными импульсами питания, то есть разность во времени между началом импульса и началом следующего импульса, может именоваться временем опроса. Время опроса может находиться в диапазоне от 50 миллисекунд до 2,5 секунды, в частности, от 51 миллисекунды до 2,5 секунды, более конкретно от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Предпочтительно для обнаружения изделия импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания, генерируются в течение предварительно определенного периода времени. То есть режим обнаружения может длиться в течение конечного предварительно определенного периода времени. В случае обнаружения отсутствия введения или извлечения изделия в пределах предварительно определенного периода времени, режим обнаружения может прекращаться, то есть генерирование импульсов питания может выключаться для экономии электроэнергии, как описано выше. Аналогично в случае обнаружения введения или извлечения изделия в пределах предварительно определенного периода времени, режим обнаружения может прекращаться, в частности, немедленно, в ответ на обнаружение введения или извлечения изделия.
Как дополнительно описано выше, во время операции нагрева импульсы питания могут генерироваться в течение предварительно определенного количества затяжек или предварительно определенного времени нагрева или до приема ввода от переключателя, в частности, пользовательского ввода. В частности, режим нагрева может включать широтно-импульсную модуляцию нагревательных импульсов питания для управления температурой нагрева.
В целом режим обнаружения (операция обнаружения) и режим нагрева (операция нагрева) могут отличаться друг от друга по меньшей мере одной характеристикой импульсов питания, в частности, по меньшей мере одним из периода времени или структуры последовательности импульсов. Например, режим обнаружения может включать постоянную структуру последовательности импульсов, представляющих собой импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания. Для сравнения, режим нагрева может включать непостоянную, в частности, переменную, структуру последовательности импульсов, представляющих собой импульсы питания, в частности, нагревательные импульсы питания, например, в случае широтно-импульсной модуляции импульсов питания.
Приспособление для индукционного нагрева может быть выполнено с возможностью генерирования высокочастотного переменного магнитного поля. В контексте данного документа высокочастотное переменное магнитное поле может существовать в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности, от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц).
Для генерирования переменного магнитного поля приспособление для индукционного нагрева может содержать преобразователь постоянного тока в переменный, соединенный с блоком питания постоянного тока. Преобразователь постоянного тока в переменный может содержать LC-цепь. Например, преобразователь постоянного тока в переменный может содержать усилитель мощности класса С, или усилитель мощности класса D, или усилитель мощности класса Е. В частности, преобразователь постоянного тока в переменный может содержать транзисторный переключатель, задающую схему транзисторного переключателя и LC-цепь. LC-цепь может содержать последовательное соединение конденсатора и индуктора, и при этом индуктор выполнен и скомпонован с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости, в частности, для индукционного нагрева токоприемника и для обнаружения изделия. LC-цепь может дополнительно содержать шунтирующий конденсатор параллельно транзисторному переключателю. В дополнение, преобразователь постоянного тока в переменный может содержать дроссельный индуктор для подачи напряжения питания постоянного тока +V_DC от блока питания постоянного тока.
Индуктор, используемый для генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника и для обнаружения изделия, может содержать по меньшей мере одну индукционную катушку, в частности, единственную индукционную катушку или множество индукционных катушек. Количество индукционных катушек может зависеть от размера и/или количества токоприемников. Индукционная катушка или индукционные катушки могут иметь форму, соответствующую форме одного или более токоприемников в изделии, генерирующем аэрозоль. Аналогично индукционная катушка или индукционные катушки могут иметь форму, соответствующую форме кожуха устройства, генерирующего аэрозоль.
По меньшей мере одна индукционная катушка может представлять собой винтовую катушку или плоскую катушку планарного типа, в частности, дисковую катушку или изогнутую катушку планарного типа. Использование плоской спиральной катушки обеспечивает компактность конструкции, которая является надежной и недорогой в производстве. Использование винтовой индукционной катушки преимущественно обеспечивает генерирование однородного переменного электромагнитного поля. В контексте данного документа термин «плоская спиральная катушка» обозначает катушку, которая в целом является катушкой планарного типа, при этом ось наматывания катушки перпендикулярна плоскости, в которой лежит катушка. Плоская спиральная индукционная катушка может иметь любую требуемую форму в плоскости катушки. Например, плоская спиральная катушка может иметь круглую форму или может иметь в общем продолговатую или прямоугольную форму. Однако термин «плоская спиральная катушка» в контексте данного документа охватывает как катушки, являющиеся планарными, так и плоские спиральные катушки, форма которых соответствует изогнутой поверхности. Например, индукционная катушка может представлять собой «изогнутую» катушку планарного типа, размещенную по окружности предпочтительно цилиндрического держателя катушки, например, ферритового сердечника. Кроме того, плоская спиральная катушка может содержать, например, два слоя четырехвитковой плоской спиральной катушки или один слой четырехвитковой плоской спиральной катушки.
По меньшей мере одна индукционная катушка может удерживаться внутри одного из кожуха приспособления для нагрева или основной части или кожуха устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит приспособление для нагрева. По меньшей мере одна индукционная катушка может быть намотана вокруг предпочтительно цилиндрического держателя катушки, например, ферритового сердечника.
Приспособление для индукционного нагрева может быть выполнено с возможностью генерирования переменного магнитного поля непрерывно после активации системы или прерывисто, например, от затяжки к затяжке.
Схема управления может быть дополнительно выполнена с возможностью управления всей работой устройства, генерирующего аэрозоль. Схема управления и по меньшей мере детали приспособления для индукционного нагрева могут являться неотъемлемой частью общей электрической схемы устройства, генерирующего аэрозоль.
Схема управления может содержать микропроцессор, например, программируемый микропроцессор, микроконтроллер, или специализированную интегральную схему (ASIC), или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Схема управления может содержать по меньшей мере одно из усилителя напряжения, управляемого током, для преобразования тока в напряжение, инвертирующего усилителя сигнала, преобразователя несимметричного сигнала в дифференциальный, аналого-цифрового преобразователя и микроконтроллера.
Микропроцессор может быть выполнен с возможностью выполнения по меньшей мере одного из: управления переключателем, используемым для генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, считывания измерительного устройства для измерения тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева, и управления задающей схемой транзисторного переключателя приспособления для индукционного нагрева.
Схема управления может представлять собой общий контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, или может являться его частью.
Контроллер и по меньшей мере часть индукционного блока, в частности, индукционный блок за исключением индуктора, могут быть расположены на общей печатной плате. Это оказывается особенно преимущественным в отношении компактной конструкции приспособления для нагрева.
Предпочтительно блок питания постоянного тока содержит по меньшей мере одну батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. В качестве альтернативы, блок питания может содержать устройство накопления заряда другого вида, такое как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке, то есть блок питания может являться перезаряжаемым. Блок питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточно энергии для одного или более сеансов курения пользователя. Например, блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, который является кратным шести минутам. В еще одном примере блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности выполнения предварительно определенного количества затяжек или отдельных активаций индукционного блока. Блок питания может представлять собой общий блок питания устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
Вмещающая полость может содержать отверстие для введения, через которое изделие, генерирующее аэрозоль, можно ввести во вмещающую полость. В контексте данного документа направление, в котором вводят изделие, генерирующее аэрозоль, именуется направлением введения. Предпочтительно направление введения соответствует протяженности оси длины, в частности, центральной оси вмещающей полости.
При введении во вмещающую полость по меньшей мере часть изделия, генерирующего аэрозоль, может по-прежнему проходить наружу через отверстие для введения. Проходящая наружу часть предпочтительно предусмотрена для взаимодействия с пользователем, в частности, для заключения во рту пользователя. Поэтому во время использования устройства отверстие для введения может находиться близко ко рту. Соответственно, в контексте данного документа секции, находящиеся вблизи отверстия для введения или вблизи рта пользователя при использовании устройства соответственно, обозначены с помощью определения «ближний». Секции, расположенные дальше, обозначены с помощью определения «дальний».
В соответствии с этими условиями вмещающая полость может быть расположена или размещена в ближней части устройства, генерирующего аэрозоль. Отверстие для введения может быть расположено или размещено на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, на ближнем конце вмещающей полости.
Аналогично вмещающая полость может быть образована в виде полости, в частности, в виде продолговатой полости, которая содержит часть в виде дальнего конца и часть в виде ближнего конца. Отверстие для введения, если оно присутствует, может быть расположено на ближнем конце вмещающей полости. На дальнем конце вмещающая полость может содержать нижнюю часть, противоположную отверстию для введения.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать воздушный путь, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха во вмещающую полость. То есть устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с вмещающей полостью. Когда изделие, генерирующее аэрозоль, введено в полость, воздушный путь может проходить дальше через субстрат, образующий аэрозоль, внутри изделия и мундштук изделия в рот пользователя. Предпочтительно впускное отверстие для воздуха реализовано в отверстии для введения вмещающей полости, используемом для введения изделия в полость. Соответственно, когда изделие вмещено в полость, воздух может втягиваться во вмещающую полость на краю отверстия для введения и дальше через проход для потока воздуха, образованный между наружной окружностью изделия, генерирующего аэрозоль, и по меньшей мере одной или более частями внутренней поверхности вмещающей полости.
В целом вмещающая полость может иметь любую подходящую форму. В частности, форма вмещающей полости может соответствовать форме вмещаемого в нее изделия, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно вмещающая полость может иметь по существу цилиндрическую форму или сужающуюся форму, например, по существу форму конуса или по существу форму усеченного конуса.
Аналогично вмещающая полость может иметь любое подходящее поперечное сечение при рассмотрении в плоскости, перпендикулярной оси длины вмещающей полости или перпендикулярной направлению введения изделия. В частности, поперечное сечение вмещающей полости может соответствовать форме вмещаемого в нее изделия, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно вмещающая полость имеет по существу круглое поперечное сечение. Альтернативно вмещающая полость может иметь по существу эллиптическое поперечное сечение, или по существу овальное поперечное сечение, или по существу квадратное поперечное сечение, или по существу прямоугольное поперечное сечение, или по существу треугольное поперечное сечение, или по существу многоугольное поперечное сечение. В контексте данного документа вышеупомянутые формы и поперечные сечения предпочтительно относятся к форме или поперечному сечению вмещающей полости без учета каких-либо выступов на внутренней поверхности вмещающей полости.
Индуктор может быть расположен так, что он окружает по меньшей мере часть вмещающей полости или по меньшей мере часть внутренней поверхности вмещающей полости соответственно. Индуктор может представлять собой, например, винтовую катушку, расположенную в боковой стенке вмещающей полости. В частности, индуктор может быть встроен в стенку, которая определяет вмещающую полость. Например, индуктор может быть встроен в боковую стенку вмещающей полости, в частности, так, что он окружает по меньшей мере часть внутреннего объема вмещающей полости.
Вмещающая полость может содержать множество выступов, проходящих во внутренний объем вмещающей полости. Предпочтительно выступы находятся на расстоянии друг от друга так, что проход для потока воздуха образован между соседними выступами, то есть образован пустотами (свободным пространством) между соседними выступами. В дополнение, множество выступов могут быть выполнены с возможностью контакта с по меньшей мере частью изделия, генерирующего аэрозоль, для удерживания изделия, генерирующего аэрозоль, во вмещающей полости. Множество выступов могут содержать ребро или могут быть образованы в виде него. Предпочтительно одно или более ребер проходят вдоль направления оси длины, в частности, центральной оси вмещающей полости. Предпочтительно ось длины вмещающей полости соответствует направлению введения, вдоль которого изделие, генерирующее аэрозоль, способно вводиться во вмещающую полость.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать оптические или тактильные средства индикации для указания обнаружения по меньшей мере одного из извлечения изделия из полости, введения изделия в полость, отключения или включения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева. Преимущественно такие средства индикации могут способствовать простоте использования и удобству для пользователя.
Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. Система дополнительно содержит изделие, генерирующее аэрозоль, при этом по меньшей мере часть изделия способна вмещаться с возможностью вынимания или вмещается с возможностью вынимания во вмещающую полость устройства. Изделие содержит по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата, когда изделие вмещено в полость.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходный материал, в частности, предназначенный для одноразового использования. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой табачное изделие. В частности, изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, предпочтительно цилиндрическое стержнеобразное изделие, которое может напоминать обычные сигареты.
Изделие может содержать один или более из следующих элементов: первый опорный элемент, элемент в виде субстрата, второй опорный элемент, охлаждающий элемент и фильтрующий элемент. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, содержит по меньшей мере первый опорный элемент, второй опорный элемент и элемент в виде субстрата, расположенный между первым опорным элементом и вторым опорным элементом.
Все вышеупомянутые элементы могут быть расположены последовательно вдоль оси длины изделия в вышеописанном порядке, причем первый опорный элемент предпочтительно расположен на дальнем конце изделия, а фильтрующий элемент предпочтительно расположен на ближнем конце изделия. Каждый из вышеописанных элементов может являться по существу цилиндрическим. В частности, все элементы могут иметь одинаковую наружную форму поперечного сечения. В дополнение, элементы могут быть окружены наружной оберткой для удерживания элементов вместе и сохранения требуемой формы поперечного сечения изделия стержнеобразной формы. Предпочтительно обертка изготовлена из бумаги.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, или жидкий субстрат, образующий аэрозоль, или гелеобразный субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, также может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизирующие вещества. В частности, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, также может представлять собой пастообразный материал, саше из пористого материала, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпной табак, смешанный с гелеобразующим средством или клейким средством, которое может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, а затем спрессованный или сформованный в виде штранга.
Элемент в виде субстрата предпочтительно содержит по меньшей мере один подлежащий нагреву субстрат, образующий аэрозоль. Элемент в виде субстрата может дополнительно содержать токоприемник, находящийся в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, или в тепловой близости от него. В контексте данного документа термин «токоприемник» относится к элементу, содержащему материал, который способен индуктивно нагреваться в переменном электромагнитном поле. Это может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис или вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника.
Токоприемник может иметь множество геометрических конфигураций. Токоприемник может представлять собой один из токоприемника в виде частиц, или токоприемной нити, или токоприемной сетки, или токоприемного фитиля, или токоприемного штыря, или токоприемного стержня, или токоприемной пластины, или токоприемной полоски, или токоприемного рукава, или токоприемника в виде чаши, или цилиндрического токоприемника, или токоприемника планарного типа. Например, токоприемник может представлять собой продолговатую токоприемную полоску, имеющую длину в диапазоне от 8 мм (миллиметров) до 16 мм (миллиметров), в частности, от 10 мм (миллиметров) до 14 мм (миллиметров), предпочтительно 12 мм (миллиметров). Ширина токоприемной полоски может находиться, например, в диапазоне от 2 мм (миллиметров) до 6 мм (миллиметров), в частности, от 4 мм (миллиметров) до 5 мм (миллиметров). Толщина токоприемной полоски предпочтительно находится в диапазоне от 0,03 мм (миллиметра) до 0,15 мм (миллиметра), более предпочтительно от 0,05 мм (миллиметра) до 0,09 мм (миллиметра).
Токоприемник может представлять собой многослойный токоприемник, например, многослойную токоприемную полоску. В частности, многослойный токоприемник может содержать первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. Первый материал токоприемника предпочтительно оптимизирован в отношении тепловых потерь и, таким образом, эффективности нагрева. Например, первый материал токоприемника может представлять собой алюминий или черный металл, такой как нержавеющая сталь. В отличие от этого, второй материал токоприемника предпочтительно используют в качестве температурного маркера. Для этого второй материал токоприемника выбран таким образом, чтобы иметь температуру Кюри, соответствующую заданной температуре нагрева узла токоприемника. Магнитные свойства второго токоприемника при его температуре Кюри изменяются с ферромагнитных на парамагнитные, что сопровождается временным изменением его электрического сопротивления. Таким образом, путем отслеживания соответствующего изменения электрического тока, поглощаемого индукционным блоком, можно обнаружить, когда второй материал токоприемника достиг своей температуры Кюри и, таким образом, когда была достигнута заданная температура нагрева. Второй материал токоприемника предпочтительно имеет температуру Кюри, которая ниже точки воспламенения субстрата, образующего аэрозоль, другими словами, предпочтительно ниже 500 градусов Цельсия. Подходящие материалы для второго материала токоприемника могут включать никель и определенные сплавы никеля.
По меньшей мере один из первого опорного элемента и второго опорного элемента может содержать центральный проход для воздуха. Предпочтительно по меньшей мере один из первого опорного элемента и второго опорного элемента может содержать полую трубку из ацетата целлюлозы. Альтернативно первый опорный элемент можно использовать для закрывания и защиты дальнего переднего конца элемента в виде субстрата.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, представляет собой элемент, имеющий большую площадь поверхности и низкое сопротивление втягиванию, например, от 15 мм вод. ст. до 20 мм вод. ст. При использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, высвобождаемыми из элемента в виде субстрата, втягивается через элемент, охлаждающий аэрозоль, перед перемещением к ближнему концу изделия, генерирующего аэрозоль.
Фильтрующий элемент предпочтительно служит в качестве мундштука или в качестве части мундштука вместе с элементом, охлаждающим аэрозоль. В контексте данного документа термин «мундштук» относится к части изделия, через которую аэрозоль выходит из изделия, генерирующего аэрозоль.
Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению уже были описаны выше применительно к устройству, генерирующему аэрозоль, согласно настоящему изобретению и являются применимыми в равной мере.
Настоящее изобретение дополнительно относится к изделию, генерирующему аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению или для использования совместно с устройством, генерирующим аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата. Дополнительные признаки и преимущества изделия, генерирующего аэрозоль, уже были описаны выше применительно к устройству, генерирующему аэрозоль, и системе, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению и являются применимыми в равной мере.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу работы устройства, генерирующего аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, способного образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве. Устройство содержит блок питания постоянного тока и полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата. Устройство дополнительно содержит приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия в процессе операции нагрева, когда изделие вмещено в полость. В частности, устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению, как описано ранее. Способ включает:
работу устройства в режиме обнаружения извлечения изделия путем
генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева;
измерения для каждого импульса питания по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева, на которое оказывает влияние исчезновение токоприемника из полости в ответ на извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, из полости устройства, и обнаружения того, произошло ли изменение по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева по сравнению с одним или более предыдущими импульсами питания, указывающее, таким образом, на извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, из полости; и
прекращения работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия в ответ на обнаружение изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева.
Способ может дополнительно включать:
работу устройства в режиме обнаружения введения изделия путем
генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева;
измерения для каждого импульса питания по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева, на которое оказывает влияние появление токоприемника в полости в ответ на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства, и обнаружения того, произошло ли изменение по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева по сравнению с одним или более предыдущими импульсами питания, указывающее, таким образом, на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость; и
прекращения работы устройства в режиме обнаружения введения изделия в ответ на обнаружение изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева;
работу устройства в режиме нагрева путем активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата.
В целом работа устройства в режиме обнаружения введения изделия и работа устройства в режиме нагрева могут происходить перед или после или же перед и после работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия. То есть способ может включать цикл работы устройства в режиме обнаружения введения изделия, работы устройства в режиме нагрева и работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия.
Как упомянуто выше в отношении устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания, могут иметь предварительно определенную продолжительность импульса и предварительно определенный промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания. Предварительно определенная продолжительность импульса может находиться в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд. Промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, может находиться в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Как было дополнительно упомянуто выше в отношении устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, по меньшей мере одно свойство предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно из эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева. Эквивалентное сопротивление можно измерить посредством постоянного тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева.
Соответственно, по меньшей мере одно из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия включает:
измерение для каждого импульса эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева путем измерения постоянного тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева, и обнаружение того, произошло ли изменение постоянного тока и, таким образом, эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева по сравнению с предыдущими импульсами, указывающее, таким образом, на извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, из полости или введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость соответственно; и
прекращение работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия соответственно в ответ на обнаружение изменения постоянного тока и, таким образом, эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева.
Предпочтительно режим обнаружения извлечения изделия может срабатывать при прекращении предыдущей операции нагрева приспособления для индукционного нагрева.
С целью предотвращения повторного использования пользователем изделия, генерирующего аэрозоль, уже использованного в предыдущей операции нагрева, работа устройства в режиме нагрева может отключаться во время работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия. Аналогично работа устройства в режиме нагрева может включаться в ответ на прекращение работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия.
С целью снижения энергопотребления и, таким образом, дополнительного увеличения общего времени работы устройства, способ может дополнительно включать работу устройства в режиме ожидания после прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, или перед запуском генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в режиме обнаружения извлечения изделия или в режиме обнаружения введения изделия соответственно путем:
отслеживания устройства на предмет перемещений; и
запуска работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или в режиме обнаружения введения изделия соответственно в ответ на обнаружение перемещений устройства или достижения или превышения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения.
Режим ожидания может прекращаться в ответ на обнаружение введения устройства в зарядное устройство.
Также во избежание ненужного энергопотребления способ может дополнительно включать:
работу устройства в режиме отслеживания состояния бездействия во время по меньшей мере одного из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия путем:
отслеживания устройства на предмет перемещений; и
прекращения работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или в режиме обнаружения введения изделия соответственно в ответ на отсутствие измерения перемещений устройства в течение предварительно определенного времени бездействия.
По той же причине, в соответствии с еще одной конфигурацией способ может включать:
работу устройства в режиме отслеживания состояния бездействия во время по меньшей мере одного из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия путем:
отслеживания устройства на предмет перемещений; и
уменьшения количества импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в единицу времени, например, в два или три раза, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия перемещений.
Время бездействия может находиться в диапазоне от 10 секунд до 90 секунд, в частности, от 15 секунд до 60 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 40 секунд.
В соответствии с еще одной альтернативной конфигурацией способ может включать:
работу устройства в режиме отслеживания состояния бездействия во время по меньшей мере одного из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия путем:
измерения перемещений устройства;
уменьшения количества импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в единицу времени, например, в два или три раза, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия перемещений, а затем прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия перемещений.
Первое время бездействия может находиться в диапазоне от 5 секунд до 60 секунд, в частности, от 10 секунд до 30 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 25 секунд. Аналогично второе время бездействия может находиться в диапазоне от 10 секунд до 90 секунд, в частности, от 15 секунд до 60 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 30 секунд.
Режим обнаружения изделия может срабатывать при извлечении устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства. Преимущественно эта процедура повышает удобство для пользователя, так как отсутствует необходимость в активном запуске пользователем режима обнаружения изделия при перезарядке устройства, генерирующего аэрозоль.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство, генерирующее аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который способен образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве. Устройство содержит полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата. Устройство также содержит блок питания постоянного тока и приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия, когда изделие вмещено в полость. Устройство дополнительно содержит схему управления, выполненную с возможностью генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и с возможностью обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие присутствия токоприемника, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость, что, таким образом, позволяет обнаружить введение изделия в полость.
Согласно настоящему изобретению было признано, что приспособление для индукционного нагрева можно использовать не только для нагрева субстрата, но и для обнаружения введения изделия, генерирующего аэрозоль, во вмещающую полость устройства. Таким образом, приспособление для индукционного нагрева можно использовать для множества целей. Преимущественно это позволяет исключить дополнительное пространство для сборки отдельного средства в виде датчика. Кроме того, было признано, что работа приспособления для индукционного нагрева в импульсном режиме с целью обнаружения изделия преимущественно снижает энергопотребление и, таким образом, увеличивает общее время работы устройства по сравнению с другими решениями.
Согласно настоящему изобретению обнаружение введения изделия основано на том, что введение изделия в полость изменяет по меньшей мере одно свойство, в частности, по меньшей мере одно электрическое и/или магнитное свойство приспособления для индукционного нагрева вследствие присутствия токоприемника поблизости от приспособления для индукционного нагрева. Изменение по меньшей мере одного свойства, вызванное присутствием токоприемника, может являться следствием взаимодействия между полем приспособления для индукционного нагрева и токоприемником.
По меньшей мере одно свойство приспособления для индукционного нагрева может представлять собой любое свойство, имеющее связанный с ним параметр, значение которого в присутствии токоприемника отличается от значения в отсутствии токоприемника. Например, по меньшей мере одно свойство может представлять собой ток, напряжение, сопротивление, частоту, сдвиг по фазе, поток и индуктивность приспособления для индукционного нагрева.
Предпочтительно свойство представляет собой по меньшей мере одно из эквивалентного сопротивления или индуктивности приспособления для индукционного нагрева. В контексте данного документа термин «эквивалентное сопротивление» относится к действительной части комплексного полного сопротивления, определяемой как отношение подаваемого переменного напряжения и измеренного переменного тока. Соответственно, «эквивалентное сопротивление» может также именоваться резистивной нагрузкой приспособления для индукционного нагрева. Аналогично в контексте данного документа термин «индуктивность» относится к мнимой части комплексного полного сопротивления, определяемой как отношение подаваемого переменного напряжения и измеренного переменного тока. Индуктивность в общем включает свойство электрической цепи, которое заключается в том, что она подвергается внешним электромагнитным воздействиям.
Изменение по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева может быть связано с удельной магнитной проницаемостью и/или удельным электрическим сопротивлением токоприемника. То есть токоприемник внутри изделия, генерирующего аэрозоль, может содержать материал, имеющий удельную магнитную проницаемость и/или удельное электрическое сопротивление. Предпочтительно токоприемник содержит электропроводящий материал. Например, токоприемник может содержать металлический материал. Металлический материал может представлять собой, например, одно из алюминия, никеля, железа или их сплавов, например, углеродистую сталь или ферритную нержавеющую сталь. Алюминий имеет электрическое сопротивление приблизительно 2,65×10E-08 Ом-метр, измеренное при комнатной температуре (20 °C), и магнитную проницаемость приблизительно 1,256×10E-06 Генри на метр. Аналогично ферритная нержавеющая сталь имеет электрическое сопротивление приблизительно 6,9×10E-07 Ом-метр, измеренное при комнатной температуре (20 °C), и магнитную проницаемость в диапазоне от 1,26×10E-03 Генри на метр до 2,26×10E-03 Генри на метр.
Предпочтительно схема управления дополнительно выполнена с возможностью (автоматической) активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата при обнаружении введения изделия в полость. По этой причине при введении изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства преимущественно нет необходимости в выполнении пользователем устройства каких-либо дополнительных действий для инициирования процесса нагрева. Например, пользователю устройства не нужно приводить в действие пользовательский интерфейс, например, нажимать кнопку. Вместо этого сеанс курения пользователя запускается немедленно и необратимо, как известно из области обычных сигарет.
С целью генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева схема управления может содержать переключатель, выполненный и скомпонованный с возможностью управления подачей питания от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева. Для этого переключатель может прерывисто замыкаться и размыкаться для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева для обнаружения изделия, в частности, для обнаружения введения изделия в полость, то есть во время режима обнаружения изделия устройства, генерирующего аэрозоль. Для сравнения, во время режима нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, переключатель может быть постоянно замкнут для непрерывного приложения постоянного напряжения от блока питания постоянного тока к приспособлению для индукционного нагрева. Соответственно, этот режим может именоваться режимом непрерывного нагрева. Альтернативно переключатель может прерывисто замыкаться и размыкаться во время режима нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования импульсов питания для импульсного нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Соответственно, этот режим может именоваться режимом импульсного нагрева.
Импульсы питания, генерируемые для обнаружения изделия, в частности, для обнаружения введения изделия в полость, могут именоваться зондирующими импульсами питания. Аналогично импульсы питания, генерируемые для импульсного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, могут именоваться нагревательными импульсами питания.
Изменение свойства можно наблюдать путем измерения изменения параметра приспособления для индукционного нагрева. Параметр можно измерить либо прямо, либо косвенно. Присутствие токоприемника и, таким образом, изделия можно определить путем измерения параметра и наблюдения за тем, что параметр имеет значение, которое в присутствии токоприемника отличается от значения в отсутствии токоприемника. Предпочтительно параметром может являться ток. Соответственно, схема управления может содержать измерительное устройство для измерения тока, указывающего по меньшей мере одно свойство приспособления для индукционного нагрева. В частности, параметром может являться постоянный ток, подаваемый от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева. Соответственно, схема управления может содержать измерительное устройство, скомпонованное и выполненное с возможностью измерения постоянного тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева. То есть измерительное устройство может содержать устройство для измерения постоянного тока, расположенное в последовательном соединении между блоком питания постоянного тока и приспособлением для индукционного нагрева. Например, измерительное устройство может содержать резистор и шунтирующий усилитель. Соответственно, при введении изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства, генерирующего аэрозоль, присутствие токоприемника повышает эквивалентное сопротивление вследствие увеличения резистивной нагрузки. Это, в свою очередь, вызывает уменьшение постоянного тока, питающего приспособление для индукционного нагрева. Это уменьшение постоянного тока обнаруживается устройством для измерения тока схемы управления, которая активирует операцию нагрева приспособления для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата.
В целом продолжительность импульса и промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, используемыми для обнаружения изделия, в частности, для обнаружения введения изделия в полость, т. е. промежуток времени между двумя последовательными зондирующими импульсами питания, следует выбирать так, чтобы уравновесить влияние израсходования энергии и эффективность сеанса курения пользователя. Продолжительность импульса нужно поддерживать как можно более низкой, но по-прежнему достаточно высокой для обеспечения надежного измерения импульсов тока. Аналогично чем больше промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, тем меньше израсходование энергии. Однако промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания не должен быть слишком длительным, иначе пользователю приходилось бы слишком долго ждать запуска сеанса курения пользователя.
С учетом этих соображений импульсы питания, используемые для обнаружения изделия, т. е. зондирующие импульсы питания, могут иметь продолжительность импульса в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд. В контексте данного документа термин «продолжительность импульса» обозначает промежуток времени, в течение которого на приспособление для нагрева подается питание, в частности, в течение которого вышеупомянутый переключатель замкнут.
Промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, используемыми для обнаружения изделия, т. е. промежуток времени между двумя последовательными зондирующими импульсами, может находиться в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Предпочтительно для обнаружения изделия зондирующие импульсы питания генерируются в течение предварительно определенного периода времени. То есть режим обнаружения может длиться в течение конечного предварительно определенного периода времени. В случае обнаружения отсутствия введения изделия в пределах предварительно определенного периода времени, режим обнаружения может прекращаться, то есть генерирование импульсов питания может выключаться для экономии электроэнергии. Аналогично в случае обнаружения введения изделия в пределах предварительно определенного периода времени, режим обнаружения может прекращаться, в частности, немедленно, в ответ на обнаружение введения изделия.
Нагревательные импульсы питания могут генерироваться в течение предварительно определенного количества затяжек или предварительно определенного времени нагрева или до приема ввода от переключателя, в частности, пользовательского ввода. В частности, режим нагрева может включать широтно-импульсную модуляцию нагревательных импульсов питания для управления температурой нагрева.
В целом режим обнаружения и режим нагрева могут отличаться друг от друга по меньшей мере одной характеристикой импульсов питания, в частности, по меньшей мере одним из периода времени или структуры последовательности импульсов. Например, режим обнаружения может включать постоянную структуру последовательности импульсов, представляющих собой зондирующие импульсы питания. Для сравнения, режим нагрева может включать непостоянную, в частности, переменную, структуру последовательности импульсов, представляющих собой нагревательные импульсы питания, например, в случае широтно-импульсной модуляции нагревательных импульсов питания.
Приспособление для индукционного нагрева может быть выполнено с возможностью генерирования высокочастотного переменного магнитного поля. В контексте данного документа высокочастотное переменное магнитное поле может существовать в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности, от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц).
Для генерирования переменного магнитного поля приспособление для индукционного нагрева может содержать преобразователь постоянного тока в переменный, соединенный с блоком питания постоянного тока. Обратный преобразователь постоянного тока в переменный может содержать усилитель мощности класса С, или усилитель мощности класса D, или усилитель мощности класса Е. В частности, преобразователь постоянного тока в переменный может содержать транзисторный переключатель, задающую схему транзисторного переключателя и LC-цепь. LC-цепь может содержать последовательное соединение конденсатора и индуктора, и при этом индуктор выполнен и скомпонован с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника. LC-цепь может дополнительно содержать шунтирующий конденсатор параллельно транзисторному переключателю. В дополнение, преобразователь постоянного тока в переменный может содержать дроссельный индуктор для подачи напряжения питания постоянного тока +V_DC от блока питания постоянного тока.
Индуктор, используемый для генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника, может содержать по меньшей мере одну индукционную катушку, в частности, единственную индукционную катушку или множество индукционных катушек. Количество индукционных катушек может зависеть от размера и/или количества токоприемников. Индукционная катушка или индукционные катушки могут иметь форму, соответствующую форме одного или более токоприемников в изделии, генерирующем аэрозоль. Аналогично индукционная катушка или индукционные катушки могут иметь форму, соответствующую форме кожуха устройства, генерирующего аэрозоль.
По меньшей мере одна индукционная катушка может представлять собой винтовую катушку или плоскую катушку планарного типа, в частности, дисковую катушку или изогнутую катушку планарного типа. Использование плоской спиральной катушки обеспечивает компактность конструкции, которая является надежной и недорогой в производстве. Использование винтовой индукционной катушки преимущественно обеспечивает генерирование однородного переменного электромагнитного поля. В контексте данного документа термин «плоская спиральная катушка» обозначает катушку, которая в целом является катушкой планарного типа, при этом ось наматывания катушки перпендикулярна плоскости, в которой лежит катушка. Плоская спиральная индукционная катушка может иметь любую требуемую форму в плоскости катушки. Например, плоская спиральная катушка может иметь круглую форму или может иметь в общем продолговатую или прямоугольную форму. Однако термин «плоская спиральная катушка» в контексте данного документа охватывает как катушки, являющиеся планарными, так и плоские спиральные катушки, форма которых соответствует изогнутой поверхности. Например, индукционная катушка может представлять собой «изогнутую» катушку планарного типа, размещенную по окружности предпочтительно цилиндрического держателя катушки, например, ферритового сердечника. Кроме того, плоская спиральная катушка может содержать, например, два слоя четырехвитковой плоской спиральной катушки или один слой четырехвитковой плоской спиральной катушки.
По меньшей мере одна индукционная катушка может удерживаться внутри одного из кожуха приспособления для нагрева или основной части или кожуха устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит приспособление для нагрева. По меньшей мере одна индукционная катушка может быть намотана вокруг предпочтительно цилиндрического держателя катушки, например, ферритового сердечника.
Приспособление для индукционного нагрева может быть выполнено с возможностью генерирования переменного магнитного поля непрерывно после активации системы или прерывисто, например, от затяжки к затяжке.
Схема управления может быть дополнительно выполнена с возможностью обнаружения извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства и с возможностью автоматического запуска генерирования импульсов питания при обнаружении извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства.
Схема управления может быть дополнительно выполнена с возможностью управления всей работой устройства, генерирующего аэрозоль. Схема управления и по меньшей мере детали приспособления для индукционного нагрева могут являться неотъемлемой частью общей электрической схемы устройства, генерирующего аэрозоль.
Схема управления может содержать микропроцессор, например, программируемый микропроцессор, микроконтроллер, или специализированную интегральную схему (ASIC), или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Схема управления может содержать по меньшей мере одно из усилителя напряжения, управляемого током, для преобразования тока в напряжение, инвертирующего усилителя сигнала, преобразователя несимметричного сигнала в дифференциальный, аналого-цифрового преобразователя и микроконтроллера.
Микропроцессор может быть выполнен с возможностью выполнения по меньшей мере одного из: управления переключателем, используемым для генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, считывания измерительного устройства для измерения тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева, и управления задающей схемой транзисторного переключателя приспособления для индукционного нагрева.
Схема управления может представлять собой общий контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, или может являться его частью.
Контроллер и по меньшей мере часть индукционного блока, в частности, индукционный блок за исключением индуктора, могут быть расположены на общей печатной плате. Это оказывается особенно преимущественным в отношении компактной конструкции приспособления для нагрева.
Предпочтительно блок питания постоянного тока содержит по меньшей мере одну батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. В качестве альтернативы, блок питания может содержать устройство накопления заряда другого вида, такое как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке, то есть блок питания может являться перезаряжаемым. Блок питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточно энергии для одного или более сеансов курения пользователя. Например, блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, который является кратным шести минутам. В еще одном примере блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности выполнения предварительно определенного количества затяжек или отдельных активаций индукционного блока. Блок питания может представлять собой общий блок питания устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
Вмещающая полость может содержать отверстие для введения, через которое изделие, генерирующее аэрозоль, можно ввести во вмещающую полость. В контексте данного документа направление, в котором вводят изделие, генерирующее аэрозоль, именуется направлением введения. Предпочтительно направление введения соответствует протяженности оси длины, в частности, центральной оси вмещающей полости.
При введении во вмещающую полость по меньшей мере часть изделия, генерирующего аэрозоль, может по-прежнему проходить наружу через отверстие для введения. Проходящая наружу часть предпочтительно предусмотрена для взаимодействия с пользователем, в частности, для заключения во рту пользователя. Поэтому во время использования устройства отверстие для введения может находиться близко ко рту. Соответственно, в контексте данного документа секции, находящиеся вблизи отверстия для введения или вблизи рта пользователя при использовании устройства соответственно, обозначены с помощью определения «ближний». Секции, расположенные дальше, обозначены с помощью определения «дальний».
В соответствии с этими условиями вмещающая полость может быть расположена или размещена в ближней части устройства, генерирующего аэрозоль. Отверстие для введения может быть расположено или размещено на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, на ближнем конце вмещающей полости.
Аналогично вмещающая полость может быть образована в виде полости, в частности, в виде продолговатой полости, которая содержит часть в виде дальнего конца и часть в виде ближнего конца. Отверстие для введения, если оно присутствует, может быть расположено на ближнем конце вмещающей полости. На дальнем конце вмещающая полость может содержать нижнюю часть, противоположную отверстию для введения.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать воздушный путь, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха во вмещающую полость. То есть устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с вмещающей полостью. Когда изделие, генерирующее аэрозоль, введено в полость, воздушный путь может проходить дальше через субстрат, образующий аэрозоль, внутри изделия и мундштук изделия в рот пользователя. Предпочтительно впускное отверстие для воздуха реализовано в отверстии для введения вмещающей полости, используемом для введения изделия в полость. Соответственно, когда изделие вмещено в полость, воздух может втягиваться во вмещающую полость на краю отверстия для введения и дальше через проход для потока воздуха, образованный между наружной окружностью изделия, генерирующего аэрозоль, и по меньшей мере одной или более частями внутренней поверхности вмещающей полости.
В целом вмещающая полость может иметь любую подходящую форму. В частности, форма вмещающей полости может соответствовать форме вмещаемого в нее изделия, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно вмещающая полость может иметь по существу цилиндрическую форму или сужающуюся форму, например, по существу форму конуса или по существу форму усеченного конуса.
Аналогично вмещающая полость может иметь любое подходящее поперечное сечение при рассмотрении в плоскости, перпендикулярной оси длины вмещающей полости или перпендикулярной направлению введения изделия. В частности, поперечное сечение вмещающей полости может соответствовать форме вмещаемого в нее изделия, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно вмещающая полость имеет по существу круглое поперечное сечение. Альтернативно вмещающая полость может иметь по существу эллиптическое поперечное сечение, или по существу овальное поперечное сечение, или по существу квадратное поперечное сечение, или по существу прямоугольное поперечное сечение, или по существу треугольное поперечное сечение, или по существу многоугольное поперечное сечение. В контексте данного документа вышеупомянутые формы и поперечные сечения предпочтительно относятся к форме или поперечному сечению вмещающей полости без учета каких-либо выступов на внутренней поверхности вмещающей полости.
Индуктор может быть расположен так, что он окружает по меньшей мере часть вмещающей полости или по меньшей мере часть внутренней поверхности вмещающей полости соответственно. Индуктор может представлять собой, например, винтовую катушку, расположенную в боковой стенке вмещающей полости. В частности, индуктор может быть встроен в стенку, которая определяет вмещающую полость. Например, индуктор может быть встроен в боковую сторону стенки вмещающей полости, в частности, так, что он окружает по меньшей мере часть внутреннего объема вмещающей полости.
Вмещающая полость может содержать множество выступов, проходящих во внутренний объем вмещающей полости. Предпочтительно выступы находятся на расстоянии друг от друга так, что проход для потока воздуха образован между соседними выступами, то есть образован пустотами (свободным пространством) между соседними выступами. В дополнение, множество выступов могут быть выполнены с возможностью контакта с по меньшей мере частью изделия, генерирующего аэрозоль, для удерживания изделия, генерирующего аэрозоль, во вмещающей полости. Множество выступов могут содержать ребро или могут быть образованы в виде него. Предпочтительно одно или более ребер проходят вдоль направления оси длины, в частности, центральной оси вмещающей полости. Предпочтительно ось длины вмещающей полости соответствует направлению введения, вдоль которого изделие, генерирующее аэрозоль, способно вводиться во вмещающую полость.
Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. Система дополнительно содержит изделие, генерирующее аэрозоль, при этом по меньшей мере часть изделия способна вмещаться с возможностью вынимания или вмещается с возможностью вынимания во вмещающую полость устройства. Изделие содержит по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата, когда изделие вмещено в полость.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходный материал, в частности, предназначенный для одноразового использования. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой табачное изделие. В частности, изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, предпочтительно цилиндрическое стержнеобразное изделие, которое может напоминать обычные сигареты.
Изделие может содержать один или более из следующих элементов: первый опорный элемент, элемент в виде субстрата, второй опорный элемент, охлаждающий элемент и фильтрующий элемент. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, содержит по меньшей мере первый опорный элемент, второй опорный элемент и элемент в виде субстрата, расположенный между первым опорным элементом и вторым опорным элементом.
Все вышеупомянутые элементы могут быть расположены последовательно вдоль оси длины изделия в вышеописанном порядке, причем первый опорный элемент предпочтительно расположен на дальнем конце изделия, а фильтрующий элемент предпочтительно расположен на ближнем конце изделия. Каждый из вышеописанных элементов может являться по существу цилиндрическим. В частности, все элементы могут иметь одинаковую наружную форму поперечного сечения. В дополнение, элементы могут быть окружены наружной оберткой для удерживания элементов вместе и сохранения требуемой формы поперечного сечения изделия стержнеобразной формы. Предпочтительно обертка изготовлена из бумаги.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый или жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, также может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизирующие вещества. В частности, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, также может представлять собой пастообразный материал, саше из пористого материала, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпной табак, смешанный с гелеобразующим средством или клейким средством, которое может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, а затем спрессованный или сформованный в виде штранга.
Элемент в виде субстрата предпочтительно содержит по меньшей мере один подлежащий нагреву субстрат, образующий аэрозоль. Элемент в виде субстрата может дополнительно содержать токоприемник, находящийся в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, или в тепловой близости от него. В контексте данного документа термин «токоприемник» относится к элементу, содержащему материал, который способен индуктивно нагреваться в переменном электромагнитном поле. Это может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис или вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника.
Токоприемник может иметь множество геометрических конфигураций. Токоприемник может представлять собой один из токоприемника в виде частиц, или токоприемной нити, или токоприемной сетки, или токоприемного фитиля, или токоприемного штыря, или токоприемного стержня, или токоприемной пластины, или токоприемной полоски, или токоприемного рукава, или токоприемника в виде чаши, или цилиндрического токоприемника, или токоприемника планарного типа. Например, токоприемник может представлять собой продолговатую токоприемную полоску, имеющую длину в диапазоне от 8 мм (миллиметров) до 16 мм (миллиметров), в частности, от 10 мм (миллиметров) до 14 мм (миллиметров), предпочтительно 12 мм (миллиметров). Ширина токоприемной полоски может находиться, например, в диапазоне от 2 мм (миллиметров) до 6 мм (миллиметров), в частности, от 4 мм (миллиметров) до 5 мм (миллиметров). Толщина токоприемной полоски предпочтительно находится в диапазоне от 0,03 мм (миллиметра) до 0,15 мм (миллиметра), более предпочтительно от 0,05 мм (миллиметра) до 0,09 мм (миллиметра).
Токоприемник может представлять собой многослойный токоприемник, например, многослойную токоприемную полоску. В частности, многослойный токоприемник может содержать первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. Первый материал токоприемника предпочтительно оптимизирован в отношении тепловых потерь и, таким образом, эффективности нагрева. Например, первый материал токоприемника может представлять собой алюминий или черный металл, такой как нержавеющая сталь. В отличие от этого, второй материал токоприемника предпочтительно используют в качестве температурного маркера. Для этого второй материал токоприемника выбран таким образом, чтобы иметь температуру Кюри, соответствующую заданной температуре нагрева узла токоприемника. Магнитные свойства второго токоприемника при его температуре Кюри изменяются с ферромагнитных на парамагнитные, что сопровождается временным изменением его электрического сопротивления. Таким образом, путем отслеживания соответствующего изменения электрического тока, поглощаемого индукционным блоком, можно обнаружить, когда второй материал токоприемника достиг своей температуры Кюри и, таким образом, когда была достигнута заданная температура нагрева. Второй материал токоприемника предпочтительно имеет температуру Кюри, которая ниже точки воспламенения субстрата, образующего аэрозоль, другими словами, предпочтительно ниже 500 градусов Цельсия. Подходящие материалы для второго материала токоприемника могут включать никель и определенные сплавы никеля.
По меньшей мере один из первого опорного элемента и второго опорного элемента может содержать центральный проход для воздуха. Предпочтительно по меньшей мере один из первого опорного элемента и второго опорного элемента может содержать полую трубку из ацетата целлюлозы. Альтернативно первый опорный элемент можно использовать для закрывания и защиты дальнего переднего конца элемента в виде субстрата.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, представляет собой элемент, имеющий большую площадь поверхности и низкое сопротивление втягиванию, например, от 15 мм вод. ст. до 20 мм вод. ст. При использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, высвобождаемыми из элемента в виде субстрата, втягивается через элемент, охлаждающий аэрозоль, перед перемещением к ближнему концу изделия, генерирующего аэрозоль.
Фильтрующий элемент предпочтительно служит в качестве мундштука или в качестве части мундштука вместе с элементом, охлаждающим аэрозоль. В контексте данного документа термин «мундштук» относится к части изделия, через которую аэрозоль выходит из изделия, генерирующего аэрозоль.
Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению уже были описаны выше применительно к устройству, генерирующему аэрозоль, и являются применимыми в равной мере.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу работы устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. Способ включает:
- работу устройства в режиме обнаружения изделия путем
- генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева;
- измерения для каждого импульса по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева, на которое оказывает влияние присутствие токоприемника при введении изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства, и обнаружения того, произошло ли изменение по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева по сравнению с предыдущими импульсами, указывающее, таким образом, на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость; и
- прекращения работы устройства в режиме обнаружения изделия при обнаружении изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева;
- работу устройства в режиме нагрева путем активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата.
В режиме обнаружения изделия импульсы питания могут генерироваться с использованием переключателя. Переключатель может быть расположен между блоком питания постоянного тока и приспособлением для индукционного нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, и он прерывисто замыкается и размыкается для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева. Для сравнения, в режиме нагрева переключатель постоянно замкнут для непрерывной подачи постоянного напряжения от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева.
Как упомянуто выше в отношении устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания, могут иметь предварительно определенную продолжительность импульса и предварительно определенный промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания. Предварительно определенная продолжительность импульса может находиться в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд. Промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, может находиться в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Как было упомянуто выше в отношении устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, по меньшей мере одно свойство предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно из эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева. Эквивалентное сопротивление можно измерить посредством постоянного тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева.
Соответственно, работа устройства в режиме обнаружения изделия предпочтительно включает:
- измерение для каждого импульса эквивалентного сопротивления [резистивной нагрузки] приспособления для индукционного нагрева путем измерения постоянного тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева, и обнаружение того, произошло ли изменение постоянного тока и, таким образом, эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева по сравнению с предыдущими импульсами, указывающее, таким образом, на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость; и
- прекращение работы устройства в режиме обнаружения изделия при обнаружении изменения постоянного тока и, таким образом, эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева.
Режим обнаружения изделия может срабатывать при извлечении устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства.
Дополнительные признаки и преимущества способа согласно настоящему изобретению уже были описаны выше применительно к системе устройства, генерирующего аэрозоль, и являются применимыми в равной мере.
Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже представлен не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любым одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанного в данном документе.
Пример Ex1. Устройство, генерирующее аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который способен образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, при этом устройство содержит:
- полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата;
- блок питания постоянного тока;
- приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия в процессе операции нагрева, когда изделие вмещено в полость;
- схему управления, выполненную с возможностью обеспечения питания от блока питания постоянного тока на приспособление для нагрева с целью подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и с возможностью обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие появления внутри полости или исчезновения из нее токоприемника при введении в полость или извлечении из нее изделия, генерирующего аэрозоль, и в ответ на обнаружение по меньшей мере одного из введения изделия в полость или извлечения изделия из полости.
Пример Ex2. Устройство, генерирующее аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который способен образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, при этом устройство содержит:
полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата;
блок питания постоянного тока;
приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия в процессе операции нагрева, когда изделие вмещено в полость;
схему управления, выполненную с возможностью генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и с возможностью обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие появления внутри полости или исчезновения из нее токоприемника при введении в полость или извлечении из нее изделия, генерирующего аэрозоль, и в ответ на обнаружение по меньшей мере одного из введения изделия в полость или извлечения изделия из полости.
Пример Ex3. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex2, при этом схема управления выполнена с возможностью отключения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева:
в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости во время операции нагрева; или
после предыдущей операции нагрева и только после обнаружения извлечения изделия из полости.
Пример Ex4. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex2 или Ex3, при этом схема управления выполнена с возможностью включения активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева:
в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости во время операции нагрева и после отключения операции нагрева; или
после предыдущей операции нагрева и в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости.
Пример Ex5. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления выполнена с возможностью контроля введения изделия в полость или извлечения изделия из полости путем генерирования по меньшей мере одного контрольного импульса питания в течение предварительно определенного периода времени после первоначального обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева и путем повторного обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex6. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex5, при этом предварительно определенный период времени находится в диапазоне от 0,5 секунды до 3 секунд.
Пример Ex7. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления выполнена с возможностью запуска операции нагрева приспособления для индукционного нагрева в ответ на обнаружение введения изделия в полость.
Пример Ex8. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления дополнительно содержит датчик перемещения для обнаружения перемещений устройства.
Пример Ex9. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex8, при этом датчик перемещения содержит по меньшей мере одно из акселерометра или гироскопа.
Пример Ex10. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex8 или Ex9, при этом схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение перемещения устройства.
Пример Ex11. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex10, при этом схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение достижения или превышения перемещением устройства предварительно определенного порогового значения перемещения.
Пример Ex12. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex11, при этом схема управления выполнена с возможностью прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия перемещений.
Пример Ex13. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex11, при этом схема управления выполнена с возможностью уменьшения количества импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в единицу времени в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия перемещений.
Пример Ex14. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex12 или Ex13, при этом время бездействия находится в диапазоне от 10 секунд до 90 секунд, в частности, от 15 секунд до 60 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 40 секунд.
Пример Ex15. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex11, при этом схема управления выполнена с возможностью уменьшения количества импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в единицу времени в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия перемещений, а затем прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия перемещений.
Пример Ex16. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex15, при этом первое время бездействия находится в диапазоне от 5 секунд до 60 секунд, в частности, от 10 секунд до 30 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 25 секунд.
Пример Ex17. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex15 или Ex16, при этом второе время бездействия находится в диапазоне от 10 секунд до 90 секунд, в частности, от 15 секунд до 60 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 30 секунд.
Пример Ex18. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления выполнена с возможностью обнаружения извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства.
Пример Ex19. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex18, при этом схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства.
Пример Ex20. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex18, при этом схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства для обнаружения введения изделия в полость.
Пример Ex21. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления выполнена с возможностью обнаружения введения устройства, генерирующего аэрозоль, в зарядное устройство.
Пример Ex22. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex21, при этом схема управления выполнена с возможностью прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение введения устройства, генерирующего аэрозоль, в зарядное устройство.
Пример Ex23. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления выполнена с возможностью прекращения операции нагрева устройства в ответ на по меньшей мере одно из обнаружения предварительно определенного количества затяжек, обнаружения истечения предварительно определенного времени нагрева или приема пользовательского ввода.
Пример Ex24. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования зондирующих импульсов питания для обнаружения извлечения изделия в ответ на прекращение операции нагрева устройства, в частности, в ответ на обнаружение прекращения операции нагрева устройства.
Пример Ex25. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления выполнена с возможностью прекращения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости.
Пример Ex26. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления содержит переключатель, выполненный и скомпонованный с возможностью управления подачей питания от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева.
Пример Ex27. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом схема управления содержит измерительное устройство для измерения тока, указывающего по меньшей мере одно свойство приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex28. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания, имеют продолжительность импульса в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд.
Пример Ex29. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, находится в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Пример Ex30. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом приспособление для индукционного нагрева содержит преобразователь постоянного тока в переменный, соединенный с блоком питания постоянного тока и содержащий LC-цепь, при этом LC-цепь содержит последовательное соединение конденсатора и индуктора, и при этом индуктор выполнен и скомпонован с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника.
Пример Ex31. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, при этом по меньшей мере одно свойство представляет собой эквивалентное сопротивление приспособления для индукционного нагрева или индуктивность приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex32. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, дополнительно содержащее оптические или тактильные средства индикации для указания обнаружения по меньшей мере одного из извлечения изделия из полости, введения изделия в полость, отключения или включения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex33. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров и изделие, генерирующее аэрозоль, вмещаемое с возможностью вынимания в полость устройства, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата.
Пример Ex34. Изделие, генерирующее аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, согласно примеру Ex33 или для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex32, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата.
Пример Ex35. Способ работы устройства, генерирующего аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, способного образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, при этом устройство содержит блок питания постоянного тока, полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата, и приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия в процессе операции нагрева, когда изделие вмещено в полость, при этом способ включает работу устройства в режиме обнаружения извлечения изделия путем
генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева;
измерения для каждого импульса питания по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева, на которое оказывает влияние исчезновение токоприемника из полости в ответ на извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, из полости устройства, и обнаружения того, произошло ли изменение по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева по сравнению с одним или более предыдущими импульсами питания, указывающее, таким образом, на извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, из полости; и
прекращения работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия в ответ на обнаружение изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex36. Способ согласно примеру Ex35, дополнительно включающий:
работу устройства в режиме обнаружения введения изделия путем
генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева;
измерения для каждого импульса питания по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева, на которое оказывает влияние появление токоприемника в полости в ответ на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства, и обнаружения того, произошло ли изменение по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева по сравнению с одним или более предыдущими импульсами питания, указывающее, таким образом, на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость; и
прекращения работы устройства в режиме обнаружения введения изделия в ответ на обнаружение изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева;
работу устройства в режиме нагрева путем активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата.
Пример Ex37. Способ согласно примеру Ex36, при этом работа устройства в режиме обнаружения введения изделия и работа устройства в режиме нагрева происходят по меньшей мере перед или после работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия.
Пример Ex38. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex37, при этом по меньшей мере одно из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия включает:
измерение для каждого импульса питания эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева путем измерения постоянного тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева, и обнаружение того, произошло ли изменение постоянного тока и, таким образом, эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева по сравнению с одним или более предыдущими импульсами питания, указывающее, таким образом, на извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, из полости или введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость соответственно; и
прекращение работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия соответственно в ответ на обнаружение изменения постоянного тока и, таким образом, эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex39. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex38, при этом импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания, имеют предварительно определенную продолжительность импульса и предварительно определенный промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания.
Пример Ex40. Способ согласно примеру Ex39, при этом предварительно определенная продолжительность импульса находится в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд.
Пример Ex41. Способ согласно любому из примеров Ex39 или Ex40, при этом промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, находится в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Пример Ex42. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex41, дополнительно включающий контроль введения изделия в полость или извлечения изделия из полости соответственно путем генерирования по меньшей мере одного контрольного импульса питания в течение предварительно определенного периода времени после первоначального обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева и путем повторного обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex43. Способ согласно примеру Ex42, при этом предварительно определенный период времени находится в диапазоне от 0,5 секунды до 3 секунд.
Пример Ex44. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex43, при этом режим обнаружения извлечения изделия срабатывает при прекращении предыдущей операции нагрева приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex45. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex44, при этом работа устройства в режиме нагрева отключается во время работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия.
Пример Ex46. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex45, при этом работа устройства в режиме нагрева включается в ответ на прекращение работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия.
Пример Ex47. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex46, дополнительно включающий работу устройства в режиме отслеживания состояния бездействия во время по меньшей мере одного из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия путем:
отслеживания устройства на предмет перемещений; и
прекращения работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или в режиме обнаружения введения изделия соответственно в ответ на отсутствие измерения перемещений устройства в течение предварительно определенного времени бездействия.
Пример Ex48. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex46, дополнительно включающий работу устройства в режиме отслеживания состояния бездействия во время по меньшей мере одного из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия путем:
отслеживания устройства на предмет перемещений; и
уменьшения количества импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в единицу времени в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия перемещений.
Пример Ex49. Способ согласно примеру Ex47 или Ex48, при этом время бездействия находится в диапазоне от 10 секунд до 90 секунд, в частности, от 15 секунд до 60 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 40 секунд.
Пример Ex50. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex46, дополнительно включающий работу устройства в режиме отслеживания состояния бездействия во время по меньшей мере одного из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия путем:
отслеживания устройства на предмет перемещений;
уменьшения количества импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в единицу времени в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия перемещений, а затем прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения или в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия перемещений.
Пример Ex51. Способ согласно примеру Ex50, при этом первое время бездействия находится в диапазоне от 5 секунд до 60 секунд, в частности, от 10 секунд до 30 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 25 секунд.
Пример Ex52. Способ согласно любому из примеров Ex50 или Ex51, при этом второе время бездействия находится в диапазоне от 10 секунд до 90 секунд, в частности, от 15 секунд до 60 секунд, предпочтительно от 15 секунд до 30 секунд.
Пример Ex53. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex52, дополнительно включающий работу устройства в режиме ожидания после прекращения генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, или перед запуском генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, в режиме обнаружения извлечения изделия или в режиме обнаружения введения изделия соответственно путем:
отслеживания устройства на предмет перемещений; и
запуска работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или в режиме обнаружения введения изделия соответственно в ответ на обнаружение перемещений устройства или достижения или превышения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения ускорения.
Пример Ex54. Способ согласно любому из примеров Ex35-Ex53, при этом режим обнаружения введения изделия срабатывает при извлечении устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства.
Пример Ex55. Устройство, генерирующее аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который способен образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, при этом устройство содержит:
полость для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата;
блок питания постоянного тока;
приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия, когда изделие вмещено в полость;
схему управления, выполненную с возможностью генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и с возможностью обнаружения изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие присутствия токоприемника, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость, что, таким образом, позволяет обнаружить введение изделия в полость.
Пример Ex56. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex55, при этом схема управления дополнительно выполнена с возможностью активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата при обнаружении введения изделия в полость.
Пример Ex57. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex55 или Ex56, при этом схема управления содержит переключатель, выполненный и скомпонованный с возможностью управления подачей питания от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева.
Пример Ex58. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex55-Ex57, при этом схема управления содержит измерительное устройство для измерения тока, указывающего по меньшей мере одно свойство приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex59. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex55-Ex58, при этом импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания, имеют продолжительность импульса в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд.
Пример Ex60. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex55-Ex59, при этом промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, находится в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Пример Ex61. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex55-Ex60, при этом приспособление для индукционного нагрева содержит обратный преобразователь постоянного тока в переменный, соединенный с блоком питания постоянного тока и содержащий LC-цепь, при этом LC-цепь содержит последовательное соединение конденсатора и индуктора, и при этом индуктор выполнен и скомпонован с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника.
Пример Ex62. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex55-Ex61, при этом по меньшей мере одно свойство представляет собой эквивалентное сопротивление приспособления для индукционного нагрева или индуктивность приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex63. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex55-Ex62 и изделие, генерирующее аэрозоль, вмещаемое с возможностью вынимания в полость устройства, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата.
Пример Ex64. Способ работы устройства, генерирующего аэрозоль, согласно любому из примеров Ex55-Ex62, при это способ включает следующие этапы:
работу устройства в режиме обнаружения изделия путем
генерирования импульсов питания, в частности, зондирующих импульсов питания, для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева;
измерения для каждого импульса по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева, на которое оказывает влияние присутствие токоприемника при введении изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства, и обнаружения того, произошло ли изменение по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева по сравнению с предыдущими импульсами, указывающее, таким образом, на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость; и
прекращения работы устройства в режиме обнаружения изделия при обнаружении изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева;
работу устройства в режиме нагрева путем активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата.
Пример Ex65. Способ согласно примеру Ex64, при этом этап работы устройства в режиме обнаружения изделия предпочтительно включает следующие этапы:
измерение для каждого импульса эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева путем измерения постоянного тока, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление для индукционного нагрева, и обнаружение того, произошло ли изменение постоянного тока и, таким образом, эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева по сравнению с предыдущими импульсами, указывающее, таким образом, на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость; и
прекращение работы устройства в режиме обнаружения изделия при обнаружении изменения постоянного тока и, таким образом, эквивалентного сопротивления приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex66. Способ согласно любому из примеров Ex64 или Ex65, при этом импульсы питания, в частности, зондирующие импульсы питания, имеют предварительно определенную продолжительность импульса и предварительно определенный промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания.
Пример Ex67. Способ согласно примеру Ex66, при этом предварительно определенная продолжительность импульса находится в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд.
Пример Ex68. Способ согласно любому из примеров Ex66 или Ex67, при этом промежуток времени между двумя последовательными импульсами питания, в частности, зондирующими импульсами питания, находится в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды.
Пример Ex69. Способ согласно любому из примеров Ex64-Ex68, при этом режим обнаружения изделия срабатывает при извлечении устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно в качестве примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:
на фиг.1-2 схематически изображен иллюстративный вариант осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению, которая содержит устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством;
на фиг.3 схематически изображено приспособление для индукционного нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с фиг.1 и 2;
на фиг.4-5 схематически изображены подробности работы способа согласно настоящему изобретению; и
на фиг.6 схематически изображены различные режимы работы устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с фиг.1, в частности, различные режимы работы способа согласно настоящему изобретению.
На фиг.1 и фиг.2 схематически изображен иллюстративный вариант осуществления системы 1, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению, которая используется для генерирования вдыхаемого аэрозоля путем нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Система 1 содержит изделие 10, генерирующее аэрозоль, которое содержит подлежащий нагреву субстрат 21, образующий аэрозоль, и устройство 100, генерирующее аэрозоль, для нагрева субстрата при вхождении изделия 10 в контакт с устройством 100.
Как, в частности, видно на фиг.1, изделие 10, генерирующее аэрозоль, имеет по существу стержнеобразную форму, напоминающую форму обычной сигареты. В настоящем варианте осуществления изделие 10 содержит четыре элемента, которые последовательно расположены в соосном выравнивании: элемент 20 в виде субстрата, расположенный на дальнем конце изделия 10, опорный элемент 40 с центральным проходом для воздуха, элемент 50, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 60, расположенный на ближнем конце изделия 10, который выполняет функцию мундштука. Элемент 20 в виде субстрата содержит подлежащий нагреву субстрат 21, образующий аэрозоль, а также токоприемник 30, находящийся в непосредственном физическом контакте с субстратом 21 и используемый для индукционного нагрева субстрата 21. Это будет более подробно описано ниже. Четыре элемента имеют по существу цилиндрическую форму с по существу одинаковым диаметром. В дополнение, четыре элемента окружены наружной оберткой 70 для удерживания четырех элементов вместе и сохранения требуемой круглой формы поперечного сечения стержнеобразного изделия 10. Обертка 70 предпочтительно изготовлена из бумаги. Дополнительные подробности об изделии 10, в частности, о четырех элементах, раскрыты, например, в документе WO 2015/176898 A1.
Продолговатое устройство 100, генерирующее аэрозоль, в основном содержит две части: ближнюю часть 102 и дальнюю часть 101. В ближней части 102 устройство 100 содержит полость 103 для вмещения с возможностью вынимания по меньшей мере части изделия 10, генерирующего аэрозоль. В дальней части 101 устройство 100 содержит блок 150 питания и контроллер 160 для питания и управления работой устройства 100. Для нагрева субстрата устройство 100 содержит приспособление 110 для индукционного нагрева, содержащее индукционную катушку 118 для генерирования переменного, в частности, высокочастотного, магнитного поля внутри полости 103. В настоящем варианте осуществления индукционная катушка 118 представляет собой винтовую катушку, расположенную в ближней части 102 устройства таким образом, что она по окружности окружает цилиндрическую вмещающую полость 103. Катушка 118 расположена так, что токоприемник 30 изделия 10, генерирующего аэрозоль, подвергается воздействию электромагнитного поля при вхождении изделия 10 в контакт с устройством 100. Переменное магнитное поле используется для индукционного нагрева токоприемника 30 внутри изделия 10, генерирующего аэрозоль, когда изделие 10 вмещено в полость 103. Таким образом, при введении изделия 10 в полость 103 устройства 100 (см. фиг.2) и активации приспособления 110 для нагрева переменное электромагнитное поле внутри полости 103 индуцирует в токоприемнике 30 вихревые токи и/или потери на гистерезис в зависимости от магнитных и электрических свойств материала токоприемника. Как следствие, токоприемник 30 нагревается до тех пор, пока не достигнет температуры, достаточной для испарения субстрата 21, образующего аэрозоль, который окружает токоприемник 30 внутри изделия 10. При использовании системы, когда пользователь делает затяжку, то есть при приложении отрицательного давления к фильтрующему элементу 60 изделия 10, воздух втягивается в полость 103 на краю отверстия 105 для введения изделия устройства 100. Затем поток воздуха проходит в направлении дальнего конца полости 103 через проход, образованный между внутренней поверхностью цилиндрической полости 103 и наружной поверхностью изделия 10. На дальнем конце полости 103 поток воздуха попадает в изделие 10, генерирующее аэрозоль, через элемент 20 в виде субстрата, а затем проходит через опорный элемент 40, элемент 50, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 60, через который он в конечном итоге покидает изделие 10. В элементе 20 в виде субстрата испаренный материал из субстрата 21, образующего аэрозоль, увлекается потоком воздуха. Затем при прохождении через опорный элемент 40, охлаждающий элемент 50 и фильтрующий элемент 60 поток воздуха, содержащий испаренный материал, охлаждается с образованием аэрозоля, покидающего изделие 10 через фильтрующий элемент 60.
На фиг.3 показаны дополнительные детали приспособления 110 для индукционного нагрева, используемого для генерирования переменного магнитного поля внутри полости 103. Согласно настоящему варианту осуществления приспособление 110 для индукционного нагрева содержит обратный преобразователь постоянного тока в переменный, который соединен с блоком 150 питания постоянного тока, показанным на фиг.1 и 2. Обратный преобразователь постоянного тока в переменный содержит усилитель мощности класса E, который, в свою очередь, содержит следующие компоненты: транзисторный переключатель 111, содержащий полевой транзистор Т (FET), например, полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник (MOSFET), схему питания транзисторного переключателя, обозначенную стрелкой 112, для подачи сигнала переключения (напряжения затвор-исток) на транзисторный переключатель 111 и LC-цепь 113 нагрузки, содержащую шунтирующий конденсатор C1 и последовательное соединение конденсатора C2 и индуктора L2. Индуктор L2 соответствует индукционной катушке 118, показанной на фиг.1 и 2, используемой для генерирования переменного магнитного поля внутри полости 103. В дополнение, предусмотрен дроссель L1 для подачи напряжения питания постоянного тока +V_DC от блока 150 питания постоянного тока. Также на фиг.3 показано омическое сопротивление R, представляющее полное эквивалентное сопротивление или полную резистивную нагрузку 114, которая при использовании системы, то есть тогда, когда изделие введено в полость 103 устройства 100, представляет собой сумму омического сопротивления индукционной катушки 118, отмеченной как L2, и омического сопротивления токоприемника. Иначе, в случае когда изделие не введено в полость 103, эквивалентное сопротивление или резистивная нагрузка 114 соответствует только омическому сопротивлению индукционной катушки 118.
Дополнительные детали приспособления 110 для индукционного нагрева согласно настоящему изобретению, в частности, имеющие отношение к принципу его работы, раскрыты, например, в документе WO 2015/177046 A1.
Для различных целей, в частности, для автоматического включения или отключения процесса нагрева и/или для предотвращения повторного нагрева пользователем израсходованного изделия, генерирующего аэрозоль, может являться желательным обнаружение по меньшей мере одного из введения изделия, генерирующего аэрозоль, во вмещающую полость 103 и извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, из вмещающей полости 103. Для этого устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению может работать в по меньшей мере одном из режима обнаружения введения изделия или режима обнаружения извлечения изделия.
Согласно настоящему изобретению обнаружение введения и/или извлечения изделия реализовано при помощи самого приспособления 110 для нагрева. Преимущественно это позволяет исключить дополнительное пространство для сборки отдельного средства в виде датчика. Основной идеей для обнаружения введения в полость и/или извлечения из нее изделия является обнаружение изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева вследствие присутствия или извлечения токоприемника при вмещении в полость 103 или извлечении из нее изделия 10, генерирующего аэрозоль.
В настоящем варианте осуществления в качестве свойства приспособления для индукционного нагрева, указывающего присутствие или отсутствие изделия 10 во вмещающей полости 103, используется полная резистивная нагрузка 114 приспособления 110 для нагрева. Как разъяснено выше, значение полного эквивалентного сопротивления или полной резистивной нагрузки 114 зависит от присутствия или отсутствия токоприемника 30 поблизости от индукционной катушки 118. При введении изделия в полость 103 устройства 100 полное эквивалентное сопротивление 118 соответствует сумме омического сопротивления индукционной катушки 118 и омического сопротивления токоприемника 30, в то время как в случае когда изделие не вмещено в полость 103, оно соответствует только омическому сопротивлению индукционной катушки 118.
Такое изменение эквивалентного сопротивления 118 можно обнаружить посредством постоянного тока I_DC, доставляемого от блока 150 питания постоянного тока на приспособление 110 для индукционного нагрева, то есть в LC-цепь 113 нагрузки. Для этого устройство, генерирующее аэрозоль, содержит устройство 140 для измерения тока, расположенное в последовательном соединении между блоком 150 питания постоянного тока и LC-цепью 113 нагрузки. Соответственно, при введении изделия 10, генерирующего аэрозоль, в полость 103 устройства 100, генерирующего аэрозоль, присутствие токоприемника 30 повышает эквивалентное сопротивление 118 приспособления для нагрева вследствие увеличения резистивной нагрузки 114. Это, в свою очередь, вызывает уменьшение постоянного тока, питающего приспособление 110 для индукционного нагрева. Уменьшение постоянного тока I_DC обнаруживается устройством 140 для измерения тока, что, в свою очередь, можно использовать в качестве сигнала срабатывания для активации операции нагрева приспособления 110 для индукционного нагрева с целью нагрева субстрата 21.
И наоборот, при извлечении изделия 10, генерирующего аэрозоль, из полости 103 отсутствие токоприемника 30 вызывает уменьшение эквивалентного сопротивления 118 приспособления для нагрева вследствие уменьшения резистивной нагрузки 114. Это, в свою очередь, вызывает увеличение постоянного тока, питающего приспособление 110 для индукционного нагрева.
Как уменьшение, так и увеличение постоянного тока (∆I_DC) можно обнаружить при помощи устройства 140 для измерения тока.
С целью уменьшения общего энергопотребления, когда устройство 100, генерирующее аэрозоль, находится в режиме обнаружения изделия (например, или в режиме обнаружения введения изделия, или в режиме обнаружения извлечения изделия), нагревательный узел работает не в непрерывном режиме, а в импульсном режиме. Для этого устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит переключатель 130, скомпонованный и выполненный с возможностью управления подачей питания от блока 150 питания постоянного тока на приспособление 110 для индукционного нагрева. В настоящем варианте осуществления переключатель 130 расположен в последовательном соединении между блоком 150 питания постоянного тока и LC-цепью 113 нагрузки. Во время режима обнаружения изделия переключатель прерывисто размыкается и замыкается для генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление 130 для индукционного нагрева. Для сравнения, во время режима нагрева устройства 100, генерирующего аэрозоль, переключатель может быть постоянно замкнут для непрерывного приложения постоянного напряжения от блока питания постоянного тока к приспособлению 110 для индукционного нагрева. Также возможно, что переключатель может прерывисто замыкаться и размыкаться во время режима нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования нагревательных импульсов питания для импульсного нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Соответственно, этот режим может именоваться режимом импульсного нагрева.
Как показано на фиг.3, и переключатель 130, и устройство 140 для измерения тока являются частью схемы управления, которая также содержит микропроцессор 160. Микропроцессор 160 выполнен с возможностью управления переключателем 130, используемым для генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление 110 для индукционного нагрева, с возможностью считывания измерительного устройства 140 для измерения тока I_DC, подаваемого от блока питания постоянного тока на приспособление 110 для индукционного нагрева, и с возможностью управления задающей схемой 112 транзисторного переключателя приспособления 110 для индукционного нагрева. Схема управления может представлять собой или может являться частью общего контроллера устройства 100, генерирующего аэрозоль.
В режиме обнаружения введения/извлечения изделия микропроцессор 160 запускает приведение в действие переключателя 130 путем его замыкания на предварительно определенный промежуток времени замыкания, тем самым генерируя импульс тока, имеющий продолжительность T1 импульса, которая соответствует промежутку времени замыкания. Продолжительность T1 импульса может находиться в диапазоне от 1 микросекунды до 500 микросекунд, в частности, от 10 микросекунд до 300 микросекунд, предпочтительно от 15 микросекунд до 120 микросекунд, наиболее предпочтительно от 30 микросекунд до 100 микросекунд. В конце промежутка времени замыкания микропроцессор 160 размыкает переключатель 130 также на предварительно определенный промежуток времени размыкания, тем самым прерывая прохождение тока в приспособление для нагрева. Промежуток времени размыкания соответствует промежутку времени между двумя последовательными импульсами питания, который для обнаружения изделия может находиться в диапазоне от 50 миллисекунд до 2 секунд, в частности, от 100 миллисекунд до 2 секунд, предпочтительно от 500 миллисекунд до 1 секунды. Замыкание и размыкание переключателя 130 может происходить через постоянные промежутки времени для генерирования периодических импульсов питания для периодической подачи питания на приспособление для индукционного нагрева. Таким образом, сумма промежутка времени замыкания и промежутка времени размыкания или сумма продолжительности импульса и промежутка времени между двумя последовательными импульсами питания соответствует периодичности последовательностей импульсов. В целом промежуток T2 времени между двумя последовательными зондирующими импульсами питания следует выбирать так, чтобы уравновесить израсходование энергии и эффективность сеанса курения пользователя. Продолжительность T1 импульса нужно поддерживать на минимально возможном уровне, но так, чтобы обеспечить надежное измерение импульса тока.
На фиг.4 представлен график динамики изменения импульсов тока I_DC во времени t согласно иллюстративному варианту осуществления способа настоящего изобретения. Согласно данному варианту осуществления последовательность импульсов тока генерируется с продолжительностью T1 импульса, равной 100 микросекунд, и промежутком T2 времени между двумя последовательными импульсами питания, равным 1 секунде. Следует понять, что эти значения являются лишь иллюстративными и могут изменяться.
Пока изделие, генерирующее аэрозоль, не введено, устройство 140 для измерения тока измеряет для каждого импульса ток, имеющий значение I_NA (где «NA» означает «отсутствие изделия»). Как разъяснено, измеренное значение I_NA зависит от омической нагрузки 114, равной омическому сопротивлению индуктора L2. Для сравнения, когда пользователь вводит изделие, генерирующее аэрозоль, в полость 103, омическая нагрузка 114 увеличивается, так как теперь омическая нагрузка равна омическому сопротивлению индуктора L2 и омическому сопротивлению токоприемника 21. Вследствие увеличения омической нагрузки ток, поглощаемый нагревательным узлом, уменьшается. Соответственно, устройство 140 для измерения тока измеряет импульс тока, имеющий значение I_A (где «A» означает «изделие введено»), которое меньше I_NA. Разность ΔI_DC между I_NA и I_A регистрируется микропроцессором 160, за счет чего срабатывает запуск режим нагрева.
Режим обнаружения введения изделия может срабатывать, например, при извлечении устройства 100, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства. Для этого устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью обнаружения извлечения устройства из зарядного устройства.
В то время как на фиг.4 показан только режим обнаружения введения изделия, на фиг.5 показана динамика изменения импульсов тока I_DC во время режима обнаружения введения изделия (см. левую половину фиг.5), а также во время режима обнаружения извлечения изделия (см. правую половину фиг.5). В случае динамики изменения импульсов тока I_DC во время режима обнаружения введения изделия делается отсылка к приведенному выше описанию фиг.4. Динамика изменения импульсов тока I_DC во время режима извлечения изделия является обратной. То есть во время режима обнаружения извлечения изделия устройство 140 для измерения тока измеряет для каждого импульса ток, имеющий значение I_A, до тех пор, пока изделие, генерирующее аэрозоль, все еще вмещено в полость 103. Как только изделие извлекают из полости, омическая нагрузка 114 уменьшается, что вызывает увеличение тока, поглощаемого нагревательным узлом. Соответственно, устройство 140 для измерения тока измеряет импульс тока, имеющий значение I_NA. Разность ΔI_DC между I_A и I_NA также регистрируется микропроцессором 160, таким образом, указывая на извлечение изделия из полости.
На фиг.6 показан иллюстративный вариант осуществления способа согласно настоящему изобретению для работы устройства, генерирующего аэрозоль, в частности, устройства 100, генерирующего аэрозоль, в соответствии с фиг.1. В частности, на фиг.6 схематически изображена схема последовательности операций, на которой представлены различные режимы работы устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
Обычно пользователь начинает новый сеанс курения пользователя путем извлечения устройства 100, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства, используемого для зарядки блока 150 питания постоянного тока устройства 100. Этот этап указан стрелкой 1150. Во время зарядки, как указано прямоугольником 1100, устройство 100 или выключено, или находится в режиме ожидания. Преимущественно извлечение 1150 устройства 100, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства может использоваться для срабатывания режима обнаружения введения изделия, указанного прямоугольником 1200, для обнаружения введения изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства, генерирующего аэрозоль. В режиме 1200 обнаружения введения изделия генерируется последовательность зондирующих импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева. Одновременно для каждого импульса измеряется свойство приспособления для индукционного нагрева, предпочтительно полная резистивная нагрузка приспособления для нагрева, и обнаруживается, произошло ли изменение этого свойства по сравнению с предыдущими импульсами, указывающее, таким образом, на введение изделия, генерирующего аэрозоль, в полость. В ответ на обнаружение такого изменения режим 1200 обнаружения введения изделия прекращается, за чем следует активация операции нагрева приспособления для индукционного нагрева, как указано прямоугольником 1300, с целью работы устройства в режиме нагрева с целью нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно при обнаружении введения изделия срабатывает запуск операции 1300 нагрева, как указано стрелкой 1250. Операция нагрева может включать разные этапы нагрева, такие как этап предварительного нагрева и этап основного нагрева.
Операция 1300 нагрева может прекращаться после предварительно определенного количества затяжек или истечения предварительно определенного времени нагрева. Альтернативно операция 1300 нагрева может быть прекращена вручную, например, при приеме пользовательского ввода от переключателя.
После прекращения операции 1300 нагрева устройство работает в режиме обнаружения извлечения изделия, как указано прямоугольником 1400. Предпочтительно режим 1400 обнаружения извлечения изделия запускается в ответ на прекращение операции 1300 нагрева, в частности, в ответ на обнаружение прекращения операции 1300 нагрева. В режиме 1400 обнаружения извлечения изделия, как и в режиме 1200 обнаружения введения изделия, генерируется последовательность зондирующих импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева. Одновременно для каждого импульса измеряется свойство приспособления для индукционного нагрева, предпочтительно снова полная резистивная нагрузка приспособления для нагрева, и обнаруживается, произошло ли изменение этого свойства по сравнению с предыдущими импульсами, указывающее, таким образом, на извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, из полости.
Во время режима 1400 обнаружения извлечения изделия активация новой операции нагрева отключена с целью предотвращения повторного нагрева пользователем израсходованного изделия, генерирующего аэрозоль, с предыдущей операции нагрева. Как только обнаруживается извлечение изделия, генерирующего аэрозоль, как указано стрелкой 1450, режим 1400 обнаружения извлечения изделия прекращается, и снова включается активация новой операции нагрева, что позволяет пользователю ввести новое изделие, генерирующее аэрозоль, и запустить следующую операцию нагрева. Соответственно, в ответ на обнаружение извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, может быть запущен следующий режим 1200 обнаружения введения изделия.
С целью уменьшения энергопотребления и, таким образом, дополнительного увеличения общего времени работы устройства, устройство может работать в режиме ожидания, указанном прямоугольником 1500, перед работой устройства в (следующем) режиме обнаружения введения изделия, в частности, после прекращения режима 1400 обнаружения извлечения изделия, то есть в ответ на обнаружение извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, с предыдущего сеанса курения пользователя. В режиме ожидания устройство отслеживается на предмет перемещений с использованием датчика перемещения, например, акселерометра. В ответ на обнаружение перемещений устройства или же достижения или превышения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения запускается (следующий) режим обнаружения введения изделия, как указано стрелкой 1550 на фиг.6. Предпочтительно устройство непрерывно отслеживается на предмет перемещений до тех пор, пока не будут обнаружены перемещения устройства или же достижение или превышение перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения.
С целью уменьшения энергопотребления устройство может работать в режиме отслеживания состояния бездействия во время по меньшей мере одного из работы устройства в режиме обнаружения извлечения изделия или работы устройства в режиме обнаружения введения изделия. В режиме отслеживания состояния бездействия, как и в режиме ожидания, устройство отслеживается на предмет перемещений с использованием датчика перемещения. В ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или даже отсутствия перемещений устройство работает в режиме обнаружения извлечения изделия или в режиме обнаружения введения изделия соответственно.
В другой конфигурации режима отслеживания состояния бездействия обнаружение не прекращается в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или даже отсутствия перемещений. Вместо этого может быть уменьшено, например, в два или три раза, количество зондирующих импульсов питания в единицу времени.
В еще одной конфигурации режима отслеживания состояния бездействия происходит следующее.
Согласно другой альтернативной конфигурации, количество зондирующих импульсов питания в единицу времени сначала может уменьшаться в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного первого времени бездействия отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или даже отсутствия перемещений. На фиг.6 это указано прямоугольником 1600 для режима обнаружения извлечения изделия и прямоугольником 1700 для режима обнаружения введения изделия. И лишь затем генерирование зондирующих импульсов питания может быть прекращено в ответ на обнаружение в течение предварительно определенного второго времени бездействия, которое начинается после первого времени бездействия, отсутствия достижения перемещениями устройства предварительно определенного порогового значения перемещения или даже отсутствия перемещений.
В любой из этих конфигураций после прекращения генерирования зондирующих импульсов питания вследствие нахождения устройства в состоянии бездействия, как указано стрелками 1650 и 1750, устройство может быть переключено в режим 1500 ожидания с целью отслеживания устройства на предмет перемещений, а затем в ответ на обнаружение соответствующего перемещения работа устройства может быть (повторно) запущена в режиме 1400 обнаружения извлечения изделия или в режиме 1200 обнаружения введения изделия соответственно, как указано стрелками 1550.
Режим ожидания может прекращаться в ответ на обнаружение введения устройства в зарядное устройство.
Для целей настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, в которых указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т. д., следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки минимума и максимума и включают любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут перечисляться или не перечисляться конкретно в данном документе. Поэтому в данном контексте число А следует понимать как А ± 5 процентов А. В этом контексте число А можно считать включающим численные значения, находящиеся в пределах обычной стандартной ошибки для измерения свойства, которое число А модифицирует. Число А в некоторых случаях при использовании в приложенной формуле изобретения может отклоняться на перечисленные выше процентные доли при условии, что величина, на которую отклоняется А, существенно не влияет на основную и новую характеристику (основные и новые характеристики) заявленного изобретения. Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки минимума и максимума и включают любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут перечисляться или не перечисляться конкретно в данном документе.
Claims (27)
1. Устройство, генерирующее аэрозоль, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, который способен образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, при этом устройство содержит:
полость для вмещения с возможностью извлечения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, причем изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата;
блок питания постоянного тока;
приспособление для индукционного нагрева, соединенное с блоком питания постоянного тока и выполненное с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри полости для индукционного нагрева токоприемника изделия в процессе операции нагрева, когда изделие вмещено в полость;
схему управления, выполненную с возможностью
- генерирования импульсов питания для прерывистой подачи питания на приспособление для индукционного нагрева;
- измерения для каждого импульса питания по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева;
- обнаружения того, произошло ли изменение упомянутого по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева по сравнению с одним или более предыдущими импульсами питания вследствие того, что токоприемник становится присутствующим внутри полости или отсутствующим в ней при введении в полость или извлечении из нее изделия, генерирующего аэрозоль; и
- обнаружения по меньшей мере одного из введения изделия в полость или извлечения изделия из полости в ответ на обнаружение изменения по меньшей мере одного свойства приспособления для индукционного нагрева.
2. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором схема управления выполнена с возможностью отключения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева:
в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости во время операции нагрева с целью прекращения операции нагрева; или
после предыдущей операции нагрева и только после обнаружения извлечения изделия из полости с целью предотвращения повторного нагрева пользователем израсходованного изделия, генерирующего аэрозоль, с предыдущей операции нагрева.
3. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1 или 2, в котором схема управления выполнена с возможностью включения активации операции нагрева приспособления для индукционного нагрева:
в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости во время операции нагрева и после отключения операции нагрева с целью прекращения отключения операции нагрева; или
после предыдущей операции нагрева и в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости, что, таким образом, позволяет пользователю ввести новое изделие, генерирующее аэрозоль, и запустить следующую операцию нагрева.
4. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором схема управления выполнена с возможностью запуска операции нагрева приспособления для индукционного нагрева в ответ на обнаружение введения изделия в полость.
5. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором схема управления дополнительно содержит датчик перемещения для обнаружения перемещений устройства.
6. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 5, в котором схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания в ответ на обнаружение перемещения устройства.
7. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 5 или 6, в котором схема управления выполнена с возможностью прекращения генерирования импульсов питания в ответ на обнаружение того, что, в течение предварительно определенного времени бездействия, перемещения устройства не достигают предварительно определенного порогового значения перемещения, или в ответ на обнаружение, что в течение предварительно определенного времени бездействия, отсутствуют перемещения.
8. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором схема управления выполнена с возможностью обнаружения извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства.
9. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 8, в котором схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания в ответ на обнаружение извлечения устройства, генерирующего аэрозоль, из зарядного устройства.
10. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором схема управления выполнена с возможностью обнаружения введения устройства, генерирующего аэрозоль, в зарядное устройство.
11. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 10, в котором схема управления выполнена с возможностью прекращения генерирования импульсов питания в ответ на обнаружение введения устройства, генерирующего аэрозоль, в зарядное устройство.
12. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором схема управления выполнена с возможностью запуска генерирования импульсов питания для обнаружения извлечения изделия в ответ на обнаружение прекращения операции нагрева устройства.
13. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором схема управления выполнена с возможностью прекращения операции нагрева приспособления для индукционного нагрева в ответ на обнаружение извлечения изделия из полости.
14. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором схема управления содержит измерительное устройство для измерения тока, указывающего по меньшей мере одно свойство приспособления для индукционного нагрева.
15. Изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, причем изделие, генерирующее аэрозоль, способно вмещаться с возможностью вынимания в полость устройства, и при этом изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, и индукционно нагреваемый токоприемник для нагрева субстрата.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19193286.2 | 2019-08-23 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2023129873A Division RU2023129873A (ru) | 2019-08-23 | 2020-05-27 | Устройство, генерирующее аэрозоль, со средствами для обнаружения по меньшей мере одного из введения в устройство или извлечения из него изделия, генерирующего аэрозоль |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022107472A RU2022107472A (ru) | 2023-09-25 |
| RU2808205C2 true RU2808205C2 (ru) | 2023-11-24 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015177257A1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | Philip Morris Products S.A. | Inductive heating device, aerosol-delivery system comprising an inductive heating device, and method of operating same |
| US20170311648A1 (en) * | 2014-11-11 | 2017-11-02 | Jt International Sa | Electronic Vapour Inhalers |
| WO2019002613A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Philip Morris Products S.A. | INDUCTION HEATING DEVICE, AEROSOL GENERATING SYSTEM COMPRISING AN INDUCTION HEATING DEVICE, AND METHOD OF USE |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015177257A1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | Philip Morris Products S.A. | Inductive heating device, aerosol-delivery system comprising an inductive heating device, and method of operating same |
| RU2670951C2 (ru) * | 2014-05-21 | 2018-10-25 | Филип Моррис Продактс С.А. | Индукционное нагревательное устройство для нагрева образующего аэрозоль субстрата |
| US20170311648A1 (en) * | 2014-11-11 | 2017-11-02 | Jt International Sa | Electronic Vapour Inhalers |
| WO2019002613A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Philip Morris Products S.A. | INDUCTION HEATING DEVICE, AEROSOL GENERATING SYSTEM COMPRISING AN INDUCTION HEATING DEVICE, AND METHOD OF USE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220369714A1 (en) | Aerosol-generating device with means for detecting at least one of the insertion or the extraction of an aerosol-generating article into or from the device | |
| EP3871521A1 (en) | Aerosol generating system with multiple inductor coils | |
| JP7390406B2 (ja) | エアロゾル発生デバイス用の装置 | |
| EP3760065B1 (en) | Aerosol-generating device comprising an inductive heating arrangement comprising first and second lc circuits having different resonance frequencies | |
| JP2024028982A (ja) | エアロゾル発生デバイス用の装置 | |
| US20220225681A1 (en) | Apparatus for an aerosol generating device | |
| EA038197B1 (ru) | Блок питания для аэрозольного ингалятора и способ управления и программа управления им | |
| JP2022540042A (ja) | 第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルを備える誘導加熱配設を備える、エアロゾル発生装置 | |
| EP3993658B1 (en) | Aerosol-generating device comprising an inductive heating arrangement comprising first and second lc circuits having the same resonance frequency | |
| CN113939207A (zh) | 操作具有多个温度分布曲线的感应加热的气溶胶生成系统的方法 | |
| RU2808205C2 (ru) | Устройство, генерирующее аэрозоль, со средствами для обнаружения по меньшей мере одного из введения в устройство или извлечения из него изделия, генерирующего аэрозоль | |
| KR20240033004A (ko) | 장치 내로 또는 장치로부터 에어로졸 발생 물품의 삽입 또는 추출 중 적어도 하나를 검출하기 위한 수단을 갖는 에어로졸 발생 장치 | |
| US20230354917A1 (en) | Aerosol-generating device operable in an aerosol-releasing mode and in a pause mode | |
| RU2792756C2 (ru) | Индукционно нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее сусцепторный узел | |
| RU2792755C2 (ru) | Индукционно нагреваемое изделие для генерирования аэрозоля, содержащее образующий аэрозоль субстрат и сусцепторный узел | |
| RU2793697C2 (ru) | Нагревательный узел и способ индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль | |
| RU2792842C2 (ru) | Сусцепторный узел для индукционного нагрева образующего аэрозоль субстрата | |
| RU2812649C2 (ru) | Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее компоновку для индукционного нагрева, содержащую первую и вторую lc-цепи, имеющие разные резонансы частоты | |
| RU2793731C2 (ru) | Индукционный нагревательный узел для индукционного нагрева образующего аэрозоль субстрата | |
| WO2024033104A1 (en) | A method of controlling overheating in an aerosol-generating system | |
| JP2023543499A (ja) | 装置とともに使用されるエアロゾル発生物品のタイプを識別する手段を有するエアロゾル発生装置 | |
| WO2024056751A1 (en) | Aerosol-generating device for heating an aerosol-forming substrate | |
| JP2023531218A (ja) | 装置の空洞内のエアロゾル発生物品の存在、不在、または変位を検出するための手段を有するエアロゾル発生装置 |