RU2809629C2 - Method and device for cleaning heating element of aerosol-generating device - Google Patents
Method and device for cleaning heating element of aerosol-generating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809629C2 RU2809629C2 RU2020120842A RU2020120842A RU2809629C2 RU 2809629 C2 RU2809629 C2 RU 2809629C2 RU 2020120842 A RU2020120842 A RU 2020120842A RU 2020120842 A RU2020120842 A RU 2020120842A RU 2809629 C2 RU2809629 C2 RU 2809629C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating element
- aerosol
- generating device
- temperature
- aerosol generating
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 242
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 29
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 141
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 113
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 claims description 103
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 23
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- -1 MAP Chemical compound 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 1
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу использования аэрозоль-генерирующего устройства, имеющего пригодный для многократного использования нагревательный элемент, и к аэрозоль-генерирующему устройству, включающему нагревательный элемент, для использования в употреблении курительного изделия.The present invention relates to a method of using an aerosol generating device having a reusable heating element, and an aerosol generating device including a heating element for use in consuming a smoking article.
В технике известны курительные изделия, в котором аэрозоль-образующий субстрат, такой как содержащий табак субстрат, нагревается, а не сгорает. Цель таких нагреваемых курительных изделий заключается в том, чтобы сократить количество известных вредных компонентов дыма, которые образуются в процессе горение и пиролитического разложения табака в традиционных сигаретах. Как правило, в таких нагреваемых курительных изделиях аэрозоль образуется посредством передачи тепла от источника тепла к физически отдельному аэрозоль-образующему субстрату или материалу, который может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно источника тепла. В процессе курения летучие соединения высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата посредством передачи тепла от источника тепла и увлекаются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. Когда высвобождающиеся соединения охлаждаются, они конденсируются для образования аэрозоля, который вдыхается пользователем.Smoking articles are known in the art in which an aerosol-forming substrate, such as a tobacco-containing substrate, is heated rather than burned. The purpose of such heated smoking products is to reduce the amount of known harmful smoke components that are produced during the combustion and pyrolytic decomposition of tobacco in traditional cigarettes. Typically, in such heated smoking articles, an aerosol is generated by transfer of heat from a heat source to a physically separate aerosol-forming substrate or material that may be located within, around, or downstream of the heat source. During the smoking process, volatile compounds are released from the aerosol-forming substrate through heat transfer from the heat source and are entrained by air drawn through the smoking article. When the released compounds are cooled, they condense to form an aerosol that is inhaled by the user.
В ряде документов уровня техники описаны аэрозоль-генерирующие устройства для употребления или курения нагреваемых курительных изделий. Такие устройства включают, например, нагреваемые курительные системы и электрически нагреваемые курительные системы. Один преимущество этих систем заключается в том, что они значительно сокращают побочный поток дыма, позволяя при этом курильщику по собственному выбору приостанавливать и возобновлять курение. Пример нагреваемой курительной системы описан в патенте США № 5144962, который предусматривает, согласно одному варианту выполнения, производящую аромат среду в контакте с нагревателем. Когда среда расходуется, заменяют одновременно среду и нагреватель. Оказывается желательным аэрозоль-генерирующее устройство, в котором курительное изделие можно заменять без необходимости извлечения нагревательного элемента.A number of prior art documents describe aerosol generating devices for consuming or smoking heated smoking articles. Such devices include, for example, heated smoking systems and electrically heated smoking systems. One advantage of these systems is that they significantly reduce sidestream smoke while allowing the smoker to pause and resume smoking at his own discretion. An example of a heated smoking system is described in US Pat. No. 5,144,962, which provides, in one embodiment, a flavor-producing medium in contact with a heater. When the medium is used up, replace the medium and the heater at the same time. It appears desirable to have an aerosol generating device in which the smoking article can be replaced without the need to remove the heating element.
Как правило, курительные изделия для использования с аэрозоль-генерирующими устройствами включают аэрозоль-образующий субстрат, который изготавливают, часто с другими элементами или компонентами, в форме стержня. Как правило, такой стержень имеет форму и размеры, предназначенные для вставки в аэрозоль-генерирующее устройство, которое содержит нагревательный элемент для нагревания аэрозоль-образующего субстрата.Typically, smoking articles for use with aerosol-generating devices include an aerosol-generating substrate that is formed, often with other elements or components, in the form of a rod. Typically, such a rod is shaped and sized for insertion into an aerosol-generating device that includes a heating element for heating the aerosol-generating substrate.
В других аэрозоль-генерирующих устройствах, таких как электрическая зажигалка, описанная в патенте США № 5878752, используется оболочка, например, керамическая или металлическая, которая окружает нагревательное устройство, и резистивный нагревательный элемент находится в тепловой близости к оболочке. В сочетании с нагревателем оболочечного типа очищающий элемент необязательно вставляют в сигаретный отсек электрической зажигалки или помещают на выходе из нее, чтобы поглощать, втягивать и/или каталитически разлагать термически высвобождаемые конденсаты. В таких системах нагревающее сигарету устройство может быть определено пластинами, которые концентрически окружают вставленную сигарету.Other aerosol-generating devices, such as the electric lighter described in US Pat. No. 5,878,752, use a shell, such as ceramic or metal, that surrounds the heating device and a resistive heating element is in thermal proximity to the shell. In combination with a shell-type heater, the cleaning element is optionally inserted into the cigarette compartment of the electric lighter or placed at the outlet thereof to absorb, draw in and/or catalytically decompose thermally released condensates. In such systems, the cigarette heating device may be defined by plates that concentrically surround the inserted cigarette.
В отличие от таких систем, непосредственный контакт между нагревательным элементом, например, приводимым в действие электричеством нагревательным элементом и аэрозоль-образующим субстратом может обеспечивать эффективное средство для нагревания аэрозоль-образующего субстрата и образования пригодного для вдыхания аэрозоля. В устройстве такой конфигурации тепло от нагревательного элемента может передаваться почти моментально, по меньшей мере, части аэрозоль-образующего субстрата, когда нагревательный элемент включается, и это может способствовать быстрому образованию аэрозоля. Кроме того, суммарная энергия нагревания, требуемая для образования аэрозоля, может быть ниже, чем в случае системы, в которой аэрозоль-образующий субстрат не образует непосредственный контакт с нагревательным элементом, и первоначальное нагревание субстрата происходит посредством конвекции или излучения. В том случае, когда нагревательный элемент находится в непосредственном контакте с аэрозоль-образующим субстратом, первоначальное нагревание частей субстрата, которые находятся в контакте с нагревательным элементом, будет осуществляться путем теплопроводности.In contrast to such systems, direct contact between a heating element, such as an electrically driven heating element, and the aerosol-forming substrate can provide an effective means for heating the aerosol-forming substrate and producing a respirable aerosol. In a device of this configuration, heat from the heating element can be transferred almost instantly to at least a portion of the aerosol-forming substrate when the heating element is turned on, and this can promote rapid formation of an aerosol. In addition, the total heating energy required to generate an aerosol may be lower than in a system in which the aerosol-forming substrate does not form direct contact with the heating element and initial heating of the substrate occurs by convection or radiation. In the case where the heating element is in direct contact with the aerosol-forming substrate, the initial heating of the portions of the substrate that are in contact with the heating element will be accomplished by conduction.
При использовании в настоящем документе термин «аэрозоль-генерирующее устройство» означает устройство, которое взаимодействует с аэрозоль-образующим субстратом и производит аэрозоль. Аэрозоль-образующий субстрат может представлять собой часть аэрозоль-генерирующего изделия, например, часть курительного изделия. Аэрозоль-генерирующее устройство может включать один или несколько компонентов, используемых для передачи энергии от источника электроэнергии к аэрозоль-образующему субстрату и образования аэрозоля.As used herein, the term “aerosol generating device” means a device that interacts with an aerosol-forming substrate and produces an aerosol. The aerosol-generating substrate may be part of an aerosol-generating article, for example, part of a smoking article. An aerosol generating device may include one or more components used to transfer energy from an electrical source to an aerosol-generating substrate and generate an aerosol.
Аэрозоль-генерирующее устройство может быть описано как нагреваемое аэрозоль-генерирующее устройство, который представляет собой аэрозоль-генерирующее устройство, включающее нагреватель. Нагреватель предпочтительно используется для нагревания аэрозоль-образующего субстрата аэрозоль-генерирующего изделия и образования аэрозоля.The aerosol generating device can be described as a heated aerosol generating device, which is an aerosol generating device including a heater. The heater is preferably used to heat the aerosol-generating substrate of the aerosol-generating article and generate an aerosol.
Аэрозоль-генерирующее устройство может представлять собой электрически нагреваемое аэрозоль-генерирующее устройство, которое представляет собой аэрозоль-генерирующее устройство, включающее нагреватель, в котором используется электроэнергия для нагревания аэрозоль-образующего субстрата аэрозоль-генерирующего изделия и образования аэрозоля. Аэрозоль-генерирующее устройство может представлять собой газовое нагреваемое аэрозоль-генерирующее устройство. Аэрозоль-генерирующее устройство может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с аэрозоль-образующим субстратом аэрозоль-генерирующего изделия и производит аэрозоль, который является пригодным для непосредственного вдыхания в легкие пользователя через рот пользователя.The aerosol-generating device may be an electrically heated aerosol-generating device, which is an aerosol-generating device including a heater that uses electrical energy to heat the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article and generate an aerosol. The aerosol generating device may be a gas heated aerosol generating device. The aerosol-generating device may be a smoking device that interacts with an aerosol-generating substrate of the aerosol-generating article and produces an aerosol that is suitable for direct inhalation into the lungs of a user through the mouth of the user.
При использовании в настоящем документе термин «аэрозоль-образующий субстрат» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться посредством нагревания аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-образующий субстрат можно помещать на носитель или подложку посредством адсорбции, покрытия, пропитывания или другим способом. Аэрозоль-образующий субстрат может надлежащим образом составлять часть аэрозоль-генерирующего изделия или курительного изделия.As used herein, the term “aerosol-forming substrate” means a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. Such volatile compounds can be released by heating the aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate can be placed on a carrier or support by adsorption, coating, impregnation, or other means. The aerosol-generating substrate may suitably form part of an aerosol-generating article or smoking article.
Аэрозоль-образующий субстрат может быть твердым или жидким и может содержать никотин. Аэрозоль-образующий субстрат может включать табак; например, он может включать содержащий табак материал, в котором содержатся летучие соединения, обладающие запахом табака, которые высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата при нагревании. Согласно предпочтительным вариантам выполнения, аэрозоль-образующий субстрат может включать гомогенизированный табачный материал, например, уплотненный листовой табак.The aerosol-forming substrate may be solid or liquid and may contain nicotine. The aerosol-forming substrate may include tobacco; for example, it may include a tobacco-containing material that contains tobacco-odorous volatile compounds that are released from the aerosol-forming substrate when heated. In preferred embodiments, the aerosol-forming substrate may include homogenized tobacco material, such as compacted leaf tobacco.
При использовании в настоящем документе термины «аэрозоль-генерирующее изделие» и «курительное изделие» означают изделие, включающее аэрозоль-образующий субстрат, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, аэрозоль-генерирующее изделие может представлять собой курительное изделие, которое производит аэрозоль, который является пригодным для непосредственного вдыхания в легкие пользователя через рот пользователя. Аэрозоль-генерирующее изделие может быть предназначено для одноразового использования.As used herein, the terms “aerosol-generating article” and “smoking article” mean an article including an aerosol-generating substrate that is capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. For example, the aerosol-generating product may be a smoking article that produces an aerosol that is suitable for direct inhalation into the lungs of a user through the user's mouth. The aerosol-generating product may be intended for single use.
Предпочтительное аэрозоль-генерирующее изделие представляет собой нагреваемое аэрозоль-генерирующее изделие, которое представляет собой аэрозоль-генерирующее изделие, включающее аэрозоль-образующий субстрат, который предназначается для нагревания, а не сгорания в целях высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, образующийся посредством нагревания аэрозоль-образующего субстрата, может содержать в меньших количествах известные вредные компоненты, которые могли бы образоваться в процессе горения или пиролитического разложения аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-генерирующее изделие может представлять собой или включать табачный стержень.A preferred aerosol-generating article is a heated aerosol-generating article, which is an aerosol-generating article including an aerosol-forming substrate that is designed to be heated rather than burned to release volatile compounds that can form an aerosol. The aerosol generated by heating the aerosol-forming substrate may contain smaller amounts of known harmful components that could be formed during combustion or pyrolytic decomposition of the aerosol-forming substrate. The aerosol-generating article may be or include a tobacco rod.
Настоящее изобретение предусматривает способ использования аэрозоль-генерирующего устройства, аэрозоль-генерирующее устройство, и набор, включающий аэрозоль-генерирующее устройство, которые представлены в настоящем описании. Разнообразные варианты выполнения представлены в настоящем описании.The present invention provides a method of using an aerosol generating device, an aerosol generating device, and a kit including an aerosol generating device, which are presented in the present description. Various embodiments are presented in the present description.
Таким образом, согласно одному аспекту настоящее изобретение может предусматривать способ использования аэрозоль-генерирующего устройства, которое содержит пригодный для многократного использования нагревательный элемент для нагревания аэрозоль-образующего субстрата. Данный способ включает стадии приведения нагревательного элемента в непосредственный контакт с аэрозоль-образующим субстратом и повышение температуры нагревательного элемента до первой температуры для нагревания аэрозоль-образующего субстрата, таким, образом, что образуется аэрозоль. Кроме того, данный способ предусматривает стадии удаления или извлечения нагревательного элемента для прекращения контакта с аэрозоль-образующим субстратом и повышение температуры нагревательного элемента до второй температуры, которая является достаточной для термического высвобождения органических материалов осажденный на нагревательном элементе. Вторая температура представляет собой более высокую температуру, чем первая температура. Высвобождение тепла может происходить в процессе пиролиза или реакции карбонизации.Thus, in one aspect, the present invention may provide a method of using an aerosol generating device that includes a reusable heating element for heating an aerosol-generating substrate. The method includes the steps of bringing a heating element into direct contact with an aerosol-forming substrate and raising the temperature of the heating element to a first temperature to heat the aerosol-forming substrate such that an aerosol is formed. In addition, the method includes the steps of removing or withdrawing the heating element to cease contact with the aerosol-forming substrate and increasing the temperature of the heating element to a second temperature that is sufficient to thermally release organic materials deposited on the heating element. The second temperature is a higher temperature than the first temperature. Heat release can occur through pyrolysis or carbonation reactions.
Аэрозоль-образующий субстрат может представлять собой твердый аэрозоль-образующий субстрат. В качестве альтернативы, аэрозоль-образующий субстрат может одновременно включать твердые и жидкие компоненты. Аэрозоль-образующий субстрат может включать содержащий табак материал, в котором содержатся летучие обладающие запахом табака соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагревании. В качестве альтернативы, аэрозоль-образующий субстрат может включать нетабачный материал. Аэрозоль-образующий субстрат может дополнительно включать образующее аэрозоль вещество. Примеры подходящих образующих аэрозоль веществ представляют собой глицерин и пропиленгликоль.The aerosol-forming substrate may be a solid aerosol-forming substrate. Alternatively, the aerosol-forming substrate may include both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may include a tobacco-containing material that contains volatile tobacco-odorous compounds that are released from the substrate when heated. Alternatively, the aerosol-forming substrate may include a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may further include an aerosol-forming substance. Examples of suitable aerosol-forming substances are glycerin and propylene glycol.
Если аэрозоль-образующий субстрат представляет собой твердый аэрозоль-образующий субстрат, данный твердый аэрозоль-образующий субстрат может включать, например, одну или несколько из следующих форм: порошок, гранулы, таблетки, обрезки, лапша, полоски или листы, содержащие один или несколько из следующих материалов: лист растения, табачный лист, фрагменты жилок табачного листа, восстановленный табак, переработанный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может присутствовать в неупакованной форме, или он может содержаться в подходящем контейнере или картридже. Например, аэрозоль-образующий материал субстрата может содержаться в бумаге или обертке и иметь форму стержня. Когда аэрозоль-образующий субстрат присутствует в форме стержня, весь стержень, включающий любую оберточную бумагу, рассматривается в качестве аэрозоль-образующего субстрата.If the aerosol-forming substrate is a solid aerosol-forming substrate, the solid aerosol-forming substrate may include, for example, one or more of the following forms: powder, granules, tablets, scraps, noodles, strips or sheets containing one or more of the following materials: plant leaf, tobacco leaf, tobacco leaf vein fragments, reconstituted tobacco, processed tobacco, homogenized tobacco, extruded tobacco and blasted tobacco. The solid aerosol-forming substrate may be present in unpackaged form, or it may be contained in a suitable container or cartridge. For example, the aerosol-forming substrate material may be contained in paper or wrapper and be in the form of a rod. When the aerosol-forming substrate is present in the form of a rod, the entire rod, including any wrapping paper, is considered to be the aerosol-forming substrate.
Необязательно, твердый аэрозоль-образующий субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматизирующие соединения, которые высвобождаются при нагревании субстрата. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может также содержат капсулы, которые, например, включают дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматизирующие соединения, причем такие капсулы могут плавиться в процессе нагревания твердого аэрозоль-образующего субстрата.Optionally, the solid aerosol-forming substrate may contain additional tobacco or non-tobacco volatile flavor compounds that are released when the substrate is heated. The solid aerosol-forming substrate may also contain capsules that, for example, include additional tobacco or non-tobacco volatile flavoring compounds, which capsules may melt when the solid aerosol-forming substrate is heated.
Необязательно, твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть нанесен на поверхность или внедрен в объем термически устойчивого носителя. Данный носитель может присутствовать в такой форме, как порошок, гранулы, таблетки, обрезки, лапша, полоски или листы. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть нанесен на поверхность носителя в такой форме, как, например, лист, пена, гель или суспензия. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть нанесен на всю поверхность носителя, или, в качестве альтернативы, он может быть нанесен в форме рисунка, чтобы обеспечивать неравномерное высвобождение ароматизирующих веществ в процессе использования.Optionally, the solid aerosol-forming substrate can be applied to the surface or embedded in the bulk of a thermally stable carrier. The carrier may be present in a form such as powder, granules, tablets, clippings, noodles, strips or sheets. The solid aerosol-forming substrate may be applied to the surface of the carrier in a form such as a sheet, foam, gel or suspension. The solid aerosol-forming substrate may be applied to the entire surface of the carrier, or, alternatively, it may be applied in a pattern to provide a non-uniform release of flavoring agents during use.
Согласно предпочтительным вариантам выполнения, аэрозоль-образующий субстрат содержится в курительном изделии, например, в имеющем форму стержня курительном изделии, таком как сигарета. Курительное изделие предпочтительно имеет подходящие размеры и форму, которые соответствуют аэрозоль-генерирующему устройству, таким образом, чтобы приводить аэрозоль-образующий субстрат в контакт с нагревательным элементом устройства. Например, курительное изделие может иметь суммарную длину, составляющую от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Курительное изделие может иметь внешний диаметр, составляющий от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. In preferred embodiments, the aerosol-forming substrate is contained in a smoking article, for example, a rod-shaped smoking article such as a cigarette. The smoking article preferably has a suitable size and shape that matches the aerosol-generating device so as to bring the aerosol-generating substrate into contact with the heating element of the device. For example, the smoking article may have an overall length of from about 30 mm to about 100 mm. The smoking article may have an outer diameter ranging from about 5 mm to about 12 mm.
Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» можно использовать для описания относительного расположения элементов или компонентов курительного изделия. Для простоты термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» при использовании в настоящем документе означают относительное расположение вдоль стержня курительного изделия по отношению к направлению, в котором аэрозоль втягивается через стержень.The terms "upstream" and "downstream" can be used to describe the relative arrangement of elements or components of a smoking article. For simplicity, the terms "upstream" and "downstream" as used herein mean the relative location along the shaft of the smoking article with respect to the direction in which the aerosol is drawn through the shaft.
Нагревательный элемент может иметь удобную форму, такую как игла, булавка, стержень или пластина, чтобы его можно было вставлять в курительное изделие для приведения в контакт с аэрозоль-образующим субстратом. Аэрозоль-генерирующее устройство может включать более чем один нагревательный элемент, и в последующем описании упоминание нагревательного элемента означает один или несколько нагревательных элементов.The heating element may be conveniently shaped, such as a needle, pin, rod, or plate, so that it can be inserted into the smoking article to be brought into contact with the aerosol-forming substrate. The aerosol generating device may include more than one heating element, and in the following description, reference to a heating element means one or more heating elements.
Температура нагревательного элемента может повышаться до первой температуры и до второй температуры. Температура может повышаться любым подходящим способом. Например, температура может повышаться за счет передачи тепла в результате контакта с другим источником тепла. Температура может повышаться за счет индукционного нагревания, вызванного переменным электромагнитным полем. Температура может повышаться за счет резистивного нагревания, вызванного пропусканием электрического тока через проводящую проволоку или резистивную дорожку. Согласно одному варианту выполнения, дорожка может иметь сопротивление, составляющее от 0,5 до 5 Ом.The temperature of the heating element may be increased to a first temperature and to a second temperature. The temperature may be increased by any suitable means. For example, the temperature may increase due to heat transfer resulting from contact with another heat source. The temperature can increase due to induction heating caused by an alternating electromagnetic field. The temperature can increase due to resistive heating caused by passing an electric current through a conductive wire or resistive track. According to one embodiment, the trace may have a resistance ranging from 0.5 to 5 ohms.
Предпочтительный нагревательный элемент содержит жесткий электроизоляционный материал с электропроводящей дорожкой или проволокой, расположенной на его поверхности. Предпочтительно размер и форма электроизоляционного субстрата позволяют вставлять его непосредственно в аэрозоль-образующий субстрат. Если электроизоляционный материал не является в достаточной степени жестким, нагревательный элемент может включать дополнительные армирующие детали. Ток можно пропускать через дорожку или проволока, чтобы передавать тепло нагревательному элементу и аэрозоль-образующему субстрату.A preferred heating element comprises a rigid electrically insulating material with an electrically conductive track or wire located on its surface. Preferably, the size and shape of the electrically insulating substrate allows it to be inserted directly into the aerosol-forming substrate. If the electrical insulating material is not sufficiently rigid, the heating element may include additional reinforcing members. Current can be passed through the track or wire to transfer heat to the heating element and the aerosol-forming substrate.
Оказывается предпочтительным, что аэрозоль-генерирующее устройство дополнительно содержит электронную схему, предназначенную для управления подачей тока к нагревательному элементу в целях регулирования температуры. Аэрозоль-генерирующее устройство может также включать устройство для измерения температуры нагревательного элемента. Это может позволять электронной схеме или управляющей схеме повышать температуру нагревательного элемента до первой температуры и до второй температуры. Оказывается предпочтительным, что первая температура представляет собой достаточно высокую температуру, которая обеспечивает высвобождение летучих соединений из аэрозоль-образующего субстрата и, таким образом, образование аэрозоля. Оказывается предпочтительным, что первая температура не является достаточно высокой для горения аэрозоль-образующего субстрата.It is preferred that the aerosol generating device further comprises electronic circuitry for controlling the supply of current to the heating element for temperature control purposes. The aerosol generating device may also include a device for measuring the temperature of the heating element. This may allow the electronic circuit or control circuit to increase the temperature of the heating element to a first temperature and a second temperature. It appears to be preferable that the first temperature is a sufficiently high temperature that releases volatile compounds from the aerosol-forming substrate and thus produces an aerosol. It appears to be advantageous that the first temperature is not high enough to burn the aerosol-forming substrate.
Предпочтительно первая температура составляет менее чем приблизительно 375°C. Например, первая температура может составлять от 80°C до 375°C, например, от 100°C до 350°C. Продолжительность времени, в течение которого нагревательный элемент выдерживается при первой температуре, может быть фиксированной. Например, первую температуру можно выдерживать в течение периода, составляющего более чем 2 секунды, например, от 2 секунд до 10 секунд. Продолжительность времени, в течение которого нагревательный элемент выдерживается при первой температуре, может быть переменной. Например, аэрозоль-генерирующее устройство может включать датчик, который определяет, когда пользователь делает затяжку через курительное изделие, и время можно регулировать как продолжительность времени, в течение которого пользователь делает затяжку через курительное изделие.Preferably, the first temperature is less than about 375°C. For example, the first temperature may be from 80°C to 375°C, for example from 100°C to 350°C. The length of time that the heating element is maintained at the first temperature may be fixed. For example, the first temperature may be maintained for a period of more than 2 seconds, such as 2 seconds to 10 seconds. The length of time that the heating element is maintained at the first temperature may be variable. For example, the aerosol generating device may include a sensor that detects when a user takes a puff from the smoking article, and the timing can be adjusted as the length of time the user takes a puff from the smoking article.
В течение периода, в котором нагревательный элемент находится в контакте с аэрозоль-образующим субстратом, нагревательный элемент проходит тепловой цикл, в течение которого он нагревается до первой температуры и затем охлаждается. Нагревательный элемент охлаждается предпочтительно до меньшей температуры, чем первая температура, когда его извлекают для прекращения контакта с аэрозоль-образующим субстратом. В процессе контакта частицы аэрозоль-образующего субстрата могут прикрепляться к поверхности нагревательного элемента. Кроме того, летучие соединения и аэрозоль, которые высвобождаются за счет тепла от нагревательного элемента, могут осаждаться на поверхность нагревательного элемента. Частицы и соединения, которые осаждаются и прикрепляются на поверхности нагревательного элемента, могут препятствовать тому, что нагревательный элемент будет функционировать в оптимальном режиме. Эти частицы и соединения могут также разрушаться в процессе использования аэрозоль-генерирующего устройства и создавать горький или неприятный для пользователя запах. По этим причинам оказывается желательным осуществление периодической очистки нагревательного элемента.During the period in which the heating element is in contact with the aerosol-generating substrate, the heating element undergoes a thermal cycle during which it is heated to a first temperature and then cooled. The heating element is preferably cooled to a temperature lower than the first temperature when it is removed to cease contact with the aerosol-forming substrate. During contact, particles of the aerosol-forming substrate can attach to the surface of the heating element. In addition, volatile compounds and aerosol that are released by the heat from the heating element may be deposited on the surface of the heating element. Particles and compounds that settle and adhere to the surface of the heating element can prevent the heating element from operating at its optimum. These particles and compounds may also break down during use of the aerosol generating device and create a bitter or unpleasant odor to the user. For these reasons, it is desirable to periodically clean the heating element.
Оказывается предпочтительным, что вторая температура представляет собой температуру, достаточно высокую для термического высвобождения органических соединений, которые находятся в контакте с нагревательным элементом. Органические соединения могут представлять собой любые частицы или соединения, которые прикрепляются или осаждаются на поверхности нагревательного элемента в течение периода контакта между нагревательным элементом и субстратом.It is preferred that the second temperature is a temperature high enough to thermally release the organic compounds that are in contact with the heating element. Organic compounds can be any particles or compounds that attach or deposit to the surface of the heating element during the period of contact between the heating element and the substrate.
Высвобождение органических соединений при нагревании может происходить посредством пиролиза. Пиролиз представляет собой процесс, в котором химические соединения разлагаются вследствие действия тепла. В процессе пиролиза органические соединения, как правило, образуют органические пары и жидкости, которые, согласно настоящему изобретению, могут удаляться от нагревательного элемента, оставляя его в очищенном состоянии.The release of organic compounds upon heating can occur through pyrolysis. Pyrolysis is a process in which chemical compounds are decomposed by heat. During the pyrolysis process, organic compounds typically form organic vapors and liquids, which, according to the present invention, can be removed from the heating element, leaving it in a purified state.
Оказывается предпочтительным, что органические материалы, которые осаждаются на нагревательном элементе, термически высвобождаются посредством повышения температуры нагревательного элемента до уровня, составляющего приблизительно 430°C или более. Например, температура может повышаться до уровня, составляющего более чем 475°C или более чем 550°C. Температура может повышаться до более высокого уровня, составляющего, например, как более чем 600°C или более чем 800°C.It appears to be preferable that the organic materials that are deposited on the heating element are thermally released by raising the temperature of the heating element to a level of approximately 430° C. or more. For example, the temperature may rise to a level of more than 475°C or more than 550°C. The temperature may rise to a higher level, such as more than 600°C or more than 800°C.
Оказывается предпочтительным, что нагревательный элемент выдерживают при второй температуре в течение некоторого периода времени, чтобы осуществлять высвобождение органических соединений под действием тепла. Например, нагревательный элемент можно выдерживать при второй температуре в течение более чем 5 секунд. Предпочтительно нагревательный элемент выдерживают при второй температуре в течение периода, составляющего от 5 секунд до 60 секунд, например, от 10 секунд до 30 секунд.It appears to be preferable that the heating element is maintained at the second temperature for a period of time to effect the release of organic compounds by heat. For example, the heating element may be maintained at the second temperature for more than 5 seconds. Preferably, the heating element is maintained at the second temperature for a period of from 5 seconds to 60 seconds, for example from 10 seconds to 30 seconds.
Курительные изделия для использования с аэрозоль-генерирующими устройствами включают некоторое количество аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-образующий субстрат может расходоваться полностью в течение одного теплового цикла нагревательного элемента. Согласно одному такому варианту выполнения, нагреватель является постоянно включенным, и температура регулируется количеством энергии, поступающей к нагревательному элементу в процессе работы. Это может происходить, например, если нагревательный элемент выдерживается при первой температуре в течение периода расходования курительного изделия. В качестве альтернативы, нагревательный элемент периодически проходит в импульсном режиме через тепловые циклы до первой температуры и обратно. Эти импульсы могут происходить одновременно с периодами, когда пользователь осуществляет затяжку через курительное изделие. Порция аэрозоля образуется каждый раз, когда температура достигает первой температуры, и образование аэрозоля прекращается каждый раз, когда нагревательный элемент снова охлаждается. Когда образование аэрозоля прекращается, курительное изделие считается израсходованным. Таким образом, возможно осуществление более чем 5, или более чем 10, или более чем 15 тепловых циклов, в которых нагревательный элемент нагревается до первой температуры, а затем охлаждается, прежде чем будет израсходовано курительное изделие.Smoking articles for use with aerosol-generating devices include an amount of aerosol-generating substrate. The aerosol-forming substrate can be completely consumed within one thermal cycle of the heating element. According to one such embodiment, the heater is constantly on and the temperature is controlled by the amount of energy supplied to the heating element during operation. This may occur, for example, if the heating element is maintained at the first temperature during the period of consumption of the smoking article. Alternatively, the heating element is periodically pulsed through thermal cycles to and from the first temperature. These pulses may occur simultaneously with periods when the user takes a puff through the smoking article. A burst of aerosol is generated each time the temperature reaches the first temperature, and the aerosol generation stops each time the heating element cools down again. When aerosol production ceases, the smoking article is considered consumed. Thus, it is possible to perform more than 5, or more than 10, or more than 15 thermal cycles in which the heating element is heated to a first temperature and then cooled before the smoking article is consumed.
Пользователь может извлекать израсходованное курительное изделие и заменять его новым неизрасходованным курительным изделием без выполнения стадия повышения температуры нагревательного элемента до второй температуры. Другими словами, пользователь может расходовать более чем одно изделие перед осуществлением стадии очистки для термического высвобождения органических материалов с поверхности нагревательного элемента.The user can remove the spent smoking article and replace it with a new unspent smoking article without performing the step of raising the temperature of the heating element to a second temperature. In other words, the user may use more than one article before performing the cleaning step to thermally release organic materials from the surface of the heating element.
Таким образом, температура нагревательного элемента может повышаться до первой температуры множество раз перед тем, как осуществляется стадия повышения температуры нагревательного элемента до второй температуры.Thus, the temperature of the heating element may be raised to the first temperature a plurality of times before the step of raising the temperature of the heating element to the second temperature is performed.
Стадия повышения температуры нагревательного элемента до второй температуры для термического высвобождения органических материалов, прикрепленных или осажденных на нагревательном элементе, может называться термином «стадия очистки».The step of raising the temperature of the heating element to a second temperature to thermally release organic materials attached or deposited on the heating element may be referred to as a "cleaning step".
Стадия очистки может осуществляться в ручном режиме пользователем. Например, пользователь может определять, что нагревательный элемент нуждается в очистке, и осуществлять цикл очистки, в котором нагревательный элемент нагревается до второй температуры в течение заданного периода времени. Данный цикл очистки можно осуществлять путем нажатия кнопки на аэрозоль-генерирующем устройстве. Предпочтительно цикл очистки прекращается автоматически после завершения заданного или запрограммированного теплового цикла. The cleaning step can be carried out manually by the user. For example, the user may determine that the heating element needs cleaning and perform a cleaning cycle in which the heating element is heated to a second temperature for a predetermined period of time. This cleaning cycle can be carried out by pressing a button on the aerosol generating device. Preferably, the cleaning cycle stops automatically upon completion of the specified or programmed thermal cycle.
Аэрозоль-генерирующее устройство может включать датчик для определения того, что курительное изделие соединено или не соединено с аэрозоль-генерирующим устройством. Когда курительное изделие присоединено, предпочтительно аэрозоль-генерирующее устройство включает средство управления, например, управляющее программное обеспечение, которое своим действием предотвращает нагревание нагревательного элемента до второй температуры, и в результате этого предотвращается осуществление цикла очистки в то время, когда курительное изделие соединено с аэрозоль-генерирующим устройством.The aerosol generating device may include a sensor for determining that the smoking article is or is not connected to the aerosol generating device. When the smoking article is connected, preferably the aerosol generating device includes control means, for example control software, which acts to prevent the heating element from heating to a second temperature and thereby preventing a cleaning cycle from occurring while the smoking article is connected to the aerosol. generating device.
Стадия очистки может осуществляться автоматически. Например, аэрозоль-генерирующее устройство может включать средство для обнаружения того, что нагревательный элемент извлекается для прекращения контакта с аэрозоль-образующим субстратом, например, когда курительное изделие извлекается из устройства. Когда обнаруживается такое событие, нагревательный элемент может автоматически осуществлять цикл в режиме очистки, в котором нагревательный элемент нагревается до второй температуры в течение заданного период времени.The cleaning step can be carried out automatically. For example, the aerosol-generating device may include means for detecting that the heating element is withdrawn to cease contact with the aerosol-generating substrate, for example, when the smoking article is removed from the device. When such an event is detected, the heating element may automatically cycle through a cleaning mode in which the heating element is heated to a second temperature for a predetermined period of time.
Средство управления, соединенное с аэрозоль-генерирующим устройством, может регистрировать число курительных изделий, израсходованных пользователем, и автоматически осуществлять цикл очистки после того, как было израсходовано заданное число курительных изделий.The control means coupled to the aerosol generating device may record the number of smoking articles consumed by the user and automatically carry out a cleaning cycle after a predetermined number of smoking articles has been consumed.
Согласно некоторым вариантам выполнения, аэрозоль-генерирующее устройство может включать батарею, которая обеспечивает энергию для нагревания нагревательного элемента. Может оказаться предпочтительным, если аэрозоль-генерирующее устройство соединено с зарядной станцией для перезарядки батареи и для выполнения других функций. Может оказаться предпочтительным, что цикл очистки осуществляется, когда аэрозоль-генерирующее устройство присоединено к зарядной станции. Зарядная станция может иметь способность передавать больше энергии нагревательному элементу, чем аэрозоль-генерирующее устройство, и, таким образом, может повышаться вторая температура. Повышенная вторая температура может обеспечивать более эффективный или ускоренный процесс очистки.In some embodiments, the aerosol generating device may include a battery that provides energy to heat the heating element. It may be advantageous if the aerosol generating device is coupled to a charging station to recharge the battery and perform other functions. It may be preferable that the cleaning cycle is carried out while the aerosol generating device is connected to the charging station. The charging station may have the ability to transfer more energy to the heating element than the aerosol generating device, and thus the second temperature may increase. An increased second temperature may provide a more efficient or accelerated cleaning process.
Согласно одному аспекту, настоящее изобретение может предусматривать аэрозоль-генерирующее устройство, которое содержит нагревательный элемент, присоединенный к регулятору. Регулятор запрограммирован для приведения в действие нагревательного элемента в течение первого теплового цикла, в котором температура нагревательного элемента повышается до первой температуры, составляющей менее чем приблизительно 400°C, чтобы обеспечивать среднюю температуру на уровне 375°C на поверхности нагревательного элемента и максимальную температуру в любой точке поверхности, т.е. максимальную локальную температуру, составляющую 420°C. Это обеспечивает образование аэрозоля из аэрозоль-образующего субстрата, расположенного вблизи нагревательного элемента, без горения аэрозоль-образующего субстрата. Кроме того, регулятор, запрограммированный для приведения в действие нагревательного элемента в течение второго теплового цикла, в котором температура нагревательного элемента повышается до второй температуры, составляющей более чем приблизительно 430°C, в целях термического высвобождения органического материала, осажденного на нагревательном элементе.In one aspect, the present invention may provide an aerosol generating device that includes a heating element coupled to a controller. The controller is programmed to operate the heating element during a first thermal cycle in which the temperature of the heating element rises to a first temperature of less than about 400°C to provide an average temperature of 375°C at the surface of the heating element and a maximum temperature at any surface point, i.e. maximum local temperature of 420°C. This ensures the formation of an aerosol from the aerosol-forming substrate located near the heating element, without burning the aerosol-forming substrate. In addition, a controller is programmed to operate the heating element during a second thermal cycle in which the temperature of the heating element is raised to a second temperature of greater than about 430°C to thermally release organic material deposited on the heating element.
Первая температура предпочтительно составляет более чем 80°C. Например, первая температура может составлять от 80°C до 375°C или от 100°C до 350°C.The first temperature is preferably more than 80°C. For example, the first temperature may be from 80°C to 375°C or from 100°C to 350°C.
Аэрозоль-генерирующее устройство может представлять собой любое устройство для выполнения способа, описанного выше. Например, аэрозоль-генерирующее устройство может представлять собой любое устройство, включающее регулятор, который запрограммирован для выполнения способа, который описан выше или определен в формуле настоящего изобретения.The aerosol generating device may be any device for performing the method described above. For example, the aerosol generating device may be any device including a controller that is programmed to perform a method as described above or as defined in the claims of the present invention.
Регулятор может находиться внутри аэрозоль-генерирующего устройства. В качестве альтернативы, регулятор может находиться внутри зарядной станции, которая присоединяется к аэрозоль-генерирующему устройству, и, таким образом, к нагревательному элементу аэрозоль-генерирующего устройства.The regulator may be located inside the aerosol generating device. Alternatively, the regulator may be located within a charging station that is connected to the aerosol generating device, and thus to the heating element of the aerosol generating device.
Согласно одному аспекту, настоящее изобретение может предусматривать набор, включающий аэрозоль-генерирующее устройство, которое является подходящим для содержания курительного изделия и содержит нагревательный элемент, причем данный набор дополнительно содержит инструкции для очистки нагревательного элемента посредством термического высвобождения органического материала, прикрепленного или осажденного на поверхности нагревательного элемента. В данным инструкциях может содержаться описание термического высвобождения органического материала, например, посредством нагревания. Инструкции могут описывать, как пользователь должен осуществлять автоматический цикл очистки, запрограммированный в аэрозоль-генерирующем устройстве.According to one aspect, the present invention may provide a kit including an aerosol generating device that is suitable for containing a smoking article and includes a heating element, the kit further comprising instructions for cleaning the heating element by thermally releasing organic material attached to or deposited on the surface of the heating element. element. These instructions may describe the thermal release of organic material, for example, by heating. The instructions may describe how the user should carry out the automatic cleaning cycle programmed into the aerosol generating device.
Набор может включать зарядную станцию, которая присоединяется к аэрозоль-генерирующему устройству. Инструкции могут описывать, как пользователь должен осуществлять автоматический цикл очистки, запрограммированный в зарядной станции.The kit may include a charging station that attaches to the aerosol generating device. The instructions may describe how the user should carry out the automatic cleaning cycle programmed into the charging station.
Набор может дополнительно включать одно или несколько курительных изделий. Набор может включать инструкции для выполнения любого способа, который описан выше или определен в формуле настоящего изобретения.The kit may further include one or more smoking articles. The kit may include instructions for performing any method as described above or as defined in the claims of the present invention.
Отличительные характеристики, которые описаны по отношению к одному аспекту настоящего изобретения, могут оказаться применимыми и к другим вариантам выполнения, обсуждаемым в настоящем документе.Features that are described with respect to one aspect of the present invention may be applicable to other embodiments discussed herein.
Примерные варианты выполненияExemplary implementations
Далее примерные варианты выполнения будут описаны по отношению к чертежам, в числе которых:In the following, exemplary embodiments will be described in relation to the drawings, including:
Фиг.1 представляет схематическое изображение поперечного сечения первого варианта выполнения аэрозоль-генерирующего устройства, соединенного с курительным изделием; FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of an aerosol generating device coupled to a smoking article; FIG.
Фиг.2 представляет схематическое изображение, иллюстрирующее нагревательный элемент первого варианта выполнения аэрозоль-генерирующего устройства;FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a heating element of a first embodiment of an aerosol generating device; FIG.
Фиг.3A представляет изображение, иллюстрирующее нагревательный элемент согласно первому варианту выполнения аэрозоль-генерирующего устройства с поверхностью, которая является загрязненной органическими компонентами;FIG. 3A is a view illustrating a heating element according to a first embodiment of an aerosol generating device with a surface that is contaminated with organic components; FIG.
Фиг.3B представляет изображение, иллюстрирующее нагревательный элемент на Фиг.3A после термического высвобождения органических компонентов;FIG. 3B is a view illustrating the heating element of FIG. 3A after thermal release of the organic components; FIG.
Фиг.4 представляет технологическую схему, иллюстрирующую первый вариант выполнения способа;Fig. 4 is a flow diagram illustrating a first embodiment of the method;
Фиг.5 представляет блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию аэрозоль-генерирующего устройства; иFig. 5 is a block diagram illustrating the configuration of an aerosol generating device; And
Фиг.6 представляет технологическую схему, иллюстрирующую второй вариант выполнения способа.FIG. 6 is a flow diagram illustrating a second embodiment of the method.
Фиг.1 иллюстрирует часть аэрозоль-генерирующего устройства 10 согласно первому варианту выполнения. Аэрозоль-генерирующее устройство 10 соединено с курительным изделием 20 для употребления курительного изделия 20 пользователем.FIG. 1 illustrates a part of the aerosol generating device 10 according to the first embodiment. The aerosol generating device 10 is connected to the smoking article 20 for consumption of the smoking article 20 by the user.
Курительное изделие 20 содержит четыре элемента, в том числе аэрозоль-образующий субстрат 30, полая трубка 40, переходная секция 50 и мундштучный фильтр 60. Эти четыре элементы расположены последовательно в коаксиальной ориентации и обернуты сигаретной бумагой 70, образуя стержень 21. Стержень имеет мундштучный конец 22, который пользователь вставляет в рот в процессе использования, и дальний конец 23, представляющий собой противоположный конец стержня по отношению к мундштучному концу 22. Элементы, расположенные между мундштучным концом 22 и дальним концом 2,3 можно описать как расположенные выше по потоку относительно мундштучного конца или, в качестве альтернативы, ниже по потоку относительно дальнего конца.Smoking article 20 includes four elements, including an aerosol-forming substrate 30, a hollow tube 40, a transition section 50, and a mouthpiece filter 60. These four elements are arranged in series in a coaxial orientation and wrapped in cigarette paper 70 to form a rod 21. The rod has a mouthpiece end. 22, which the user inserts into the mouth during use, and a distal end 23, which is the opposite end of the shaft with respect to the mouthpiece end 22. The elements located between the mouthpiece end 22 and the distal end 2,3 can be described as located upstream of the mouthpiece end or, alternatively, downstream of the distal end.
В сборке стержень 21 имеет длину, составляющую 45 мм, и диаметр, составляющий 7,2 мм.When assembled, the rod 21 has a length of 45 mm and a diameter of 7.2 mm.
Аэрозоль-образующий субстрат 30 расположен выше по потоку относительно полой трубки 40 и проходит в дальний конец 23 стержня 21. Аэрозоль-образующий субстрат содержит пучок извитого уплотненного листового табака, завернутый в фильтровальную бумагу (не представлено), образуя стержень. Уплотненный листовой табак содержит добавки, в том числе глицерин в качестве образующей аэрозоль добавки.The aerosol-forming substrate 30 is located upstream of the hollow tube 40 and extends into the distal end 23 of the rod 21. The aerosol-forming substrate contains a bundle of crimped compacted leaf tobacco wrapped in filter paper (not shown) to form a rod. Compacted leaf tobacco contains additives, including glycerin as an aerosol-forming additive.
Полая трубка 40 расположена непосредственно ниже по потоку относительно аэрозоль-образующего субстрата 30 и представляет собой трубку, изготовленную из ацетата целлюлозы. Трубка 40 определяет отверстие, диаметр которого составляет 3 мм. Одна функция полой трубки 40 заключается в том, чтобы перемещать аэрозоль-образующий субстрат 30 по направлению к дальнему концу 23 стержня 21, таким образом, чтобы он мог вступать в контакт с нагревательным элементом. Полая трубка 40 своим действием препятствует аэрозоль-образующему субстрату 30 перемещаться вдоль стержня по направлению к мундштучному концу 22, когда нагревательный элемент вставляют в аэрозоль-образующий субстрат 30.The hollow tube 40 is located immediately downstream of the aerosol-forming substrate 30 and is a tube made of cellulose acetate. The tube 40 defines an opening whose diameter is 3 mm. One function of the hollow tube 40 is to move the aerosol-forming substrate 30 toward the distal end 23 of the rod 21 so that it can come into contact with the heating element. The hollow tube 40 acts to prevent the aerosol-forming substrate 30 from moving along the rod toward the tip end 22 when the heating element is inserted into the aerosol-forming substrate 30.
Переходная секция 50 содержит тонкостенную трубку длиной 18 мм. Переходная секция 50 позволяет летучим веществам, которые высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата 30, перемещаться вдоль стержня 21 по направлению к мундштучному концу 22. Летучие вещества могут охлаждаться внутри переходной секции для образования аэрозоля.The transition section 50 contains a thin-walled tube 18 mm long. The transition section 50 allows volatiles that are released from the aerosol-forming substrate 30 to move along the rod 21 toward the mouthpiece end 22. The volatiles can be cooled within the transition section to form an aerosol.
Мундштучный фильтр 60 представляет собой традиционный мундштучный фильтр, изготовленный из ацетата целлюлозы и имеющий длину 7,5 мм.The mouthpiece filter 60 is a traditional mouthpiece filter made of cellulose acetate and has a length of 7.5 mm.
Четыре элемента, определенные выше, находятся в сборке, плотно обернутые сигаретной бумагой 70. Согласно данному конкретному варианту выполнения, бумага представляет собой стандартную сигаретную бумагу, имеющую стандартные свойства или классификацию. Согласно данному конкретному варианту выполнения, бумага представляет собой традиционную сигаретную бумагу. Например, бумага может представлять собой пористый материал, имеющий неизотропную структуру, которую образуют целлюлозные волокна (переплетенные волокна, сшитые водородными связями), наполнители и способствующие горению вещества. Вещество-наполнитель может представлять собой CaCO3, и способствующие горению вещества могут представлять собой одно или несколько из следующих веществ: цитрат K/Na, ацетат Na, MAP (однозамещенный фосфат аммония), DSP (двухзамещенный фосфат натрия). Конечный состав в расчете на квадратный метр может содержать приблизительно 25 г волокна + 10 г карбоната кальция + 0,2 г способствующей горению добавки. Пористость бумаги может составлять от 0 до 120 единиц CORESTA (Центр сотрудничества научных исследований, связанных с табаком). Граница раздела между бумагой и каждым из элементов содержит элементы и определяет стержень 15 курительного изделия 1.The four elements defined above are in an assembly tightly wrapped with cigarette paper 70. In this particular embodiment, the paper is a standard cigarette paper having standard properties or classification. In this particular embodiment, the paper is a traditional cigarette paper. For example, paper may be a porous material having a non-isotropic structure made up of cellulose fibers (interwoven fibers cross-linked by hydrogen bonds), fillers and combustion promoters. The filler material may be CaCO 3 and the combustion aid may be one or more of the following: K/Na citrate, Na acetate, MAP, DSP. The final composition per square meter may contain approximately 25 g fiber + 10 g calcium carbonate + 0.2 g combustion additive. Paper porosity ranges from 0 to 120 CORESTA (Cooperating Center for Tobacco Research) units. The interface between the paper and each of the elements contains the elements and defines the rod 15 of the smoking article 1.
Граница раздела между бумагой и каждым из элементов содержит элементы и определяет стержень 21 курительного изделия 20. Хотя конкретный вариант выполнения, который описан выше и проиллюстрирован на Фиг.1, содержит пять элементов, завернутых в сигаретную бумагу, обычному специалисту в данной области техники должно быть очевидным, что, согласно вариантам выполнения, обсуждаемым в настоящем документе, курительное изделие может иметь дополнительные элементы, и эти элементы могут быть завернуты в альтернативную сигаретную обертку или ее эквивалент. Аналогичным образом, курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать меньшее число элементов. Кроме того, если теперь является очевидным для специалиста в данной области, что различные размеры элементов, которые обсуждаются по отношению к разнообразным вариантам выполнения, проиллюстрированным в настоящем документе, представляют собой просто примеры, и что подходящие альтернативные размеры разнообразных элементов можно выбирать без отклонения от идеи вариантов выполнения, которые обсуждаются в настоящем документе.The interface between the paper and each of the elements contains the elements and defines the shaft 21 of the smoking article 20. Although the particular embodiment that is described above and illustrated in FIG. 1 contains five elements wrapped in cigarette paper, one of ordinary skill in the art would recognize It will be appreciated that, according to the embodiments discussed herein, the smoking article may have additional elements, and these elements may be wrapped in an alternative cigarette wrapper or equivalent. Likewise, the smoking article of the present invention may contain fewer elements. Moreover, it is now apparent to one skilled in the art that the various element sizes discussed in relation to the various embodiments illustrated herein are merely examples, and that suitable alternative sizes of the various elements can be selected without departing from the spirit embodiments discussed herein.
Аэрозоль-генерирующее устройство 10 содержит оболочку 12, в которой содержится используемое курительное изделие 20. Нагревательный элемент 90 расположен внутри оболочки 12 и предназначен для соединения с дальним концом 23 курительного изделия. Нагревательный элемент 90 присутствует форме пластины, которая заканчивается острием 91. The aerosol generating device 10 includes an enclosure 12 that contains a smoking article 20 to be used. A heating element 90 is located within the enclosure 12 and is configured to couple to a distal end 23 of the smoking article. The heating element 90 is present in the form of a plate, which ends with a tip 91.
Когда курительное изделие 20 вставляют в оболочку 12, острие 91 нагревательного элемента 90 соединяется с аэрозоль-образующим субстратом 30. При приложении усилия к курительному изделию нагревательный элемент 90 проникает в аэрозоль-образующий субстрат 30. Когда он располагается надлежащим образом, дальнейшее проникновение предотвращается, поскольку дальний конец 23 курительного изделия 20 примыкает к торцевой стенке оболочки 12, которая действует в качестве стопора.When the smoking article 20 is inserted into the shell 12, the tip 91 of the heating element 90 connects to the aerosol-forming substrate 30. When force is applied to the smoking article, the heating element 90 penetrates the aerosol-forming substrate 30. When it is properly positioned, further penetration is prevented because the distal end 23 of the smoking article 20 is adjacent to the end wall of the shell 12, which acts as a stopper.
Когда курительное изделие 20 занимает надлежащее положение в аэрозоль-генерирующем устройстве 10, нагревательный элемент 90 вставлен в аэрозоль-образующий субстрат 30.When the smoking article 20 is properly positioned in the aerosol generating device 10, the heating element 90 is inserted into the aerosol generating substrate 30.
Фиг.2 более подробно иллюстрирует нагревательный элемент 90, который содержится в аэрозоль-генерирующем устройстве 10 на Фиг.1. Нагревательный элемент 90 имеет в существенной степени пластинчатую форму. Таким образом, нагревательный элемент имеет длину, которая при использовании проходит в направлении продольной оси курительного изделия, соединенного с нагревательным элементом, ширину и толщину. Ширина является больше, чем толщина. Нагревательный элемент 90 заканчивается острием или наконечником 91 для проникновения в курительное изделие 20. Нагревательный элемент содержит электроизоляционный материал 92, который определяет форму нагревательного элемента 90. Электроизоляционный материал может представлять собой, например, оксид алюминия (Al2O3) или стабилизированный диоксид циркония (ZrO2). Теперь для специалиста в данной области является очевидным, что электроизоляционный материал может представлять собой любой подходящий электроизоляционный материал, и что многочисленные керамические материалы являются подходящими для использования в качестве электроизоляционного материала.FIG. 2 illustrates in more detail the heating element 90 that is contained in the aerosol generating device 10 in FIG. 1. The heating element 90 has a substantially plate-like shape. Thus, the heating element has a length that, in use, extends in the direction of the longitudinal axis of the smoking article connected to the heating element, a width and a thickness. The width is greater than the thickness. The heating element 90 terminates in a tip or tip 91 for penetrating the smoking article 20. The heating element includes an electrically insulating material 92 that defines the shape of the heating element 90. The electrically insulating material may be, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) or stabilized zirconia ( ZrO 2 ). It will now be apparent to one skilled in the art that the electrical insulating material can be any suitable electrical insulating material, and that numerous ceramic materials are suitable for use as electrical insulating material.
Дорожки 93 электропроводного материала нанесены на поверхность электроизоляционного материала 92. Эти дорожки 93 изготовлены из тонкого слоя платины. Любой подходящий электропроводный материал можно использовать для изготовления дорожек, и список подходящих материалов включает множество металлов, в том числе золото, которые являются хорошо известными для специалиста в данной области техники. Один конец дорожек 93 присоединяется к источнику электроэнергии посредством первого контакта 94, а другой конец дорожек 93 присоединяется к источнику электроэнергии посредством второго контакта 95. Когда ток проходит через дорожки 93, происходит резистивное нагревание. При этом нагревается весь нагревательный элемент 90 и окружающая среда. Когда выключается ток, проходящий через дорожки 93 нагревательного элемента 90, резистивное нагревание прекращается, и температура нагревательного элемента 90 быстро снижается.Tracks 93 of electrically conductive material are deposited on the surface of electrically insulating material 92. These tracks 93 are made of a thin layer of platinum. Any suitable electrically conductive material can be used to make the tracks, and the list of suitable materials includes a variety of metals, including gold, which are well known to one skilled in the art. One end of the tracks 93 is connected to a power source through a first contact 94, and the other end of the tracks 93 is connected to a power source through a second contact 95. When current passes through the tracks 93, resistive heating occurs. This heats up the entire heating element 90 and the surrounding environment. When the current passing through the tracks 93 of the heating element 90 is turned off, resistive heating stops and the temperature of the heating element 90 decreases rapidly.
Нагревательный элемент 90 также содержит кольцо 96. Кольцо 96 можно изготавливать, используя подходящий материал, который обеспечивает электропроводность, при том условии, что конструкция кольца 96 также выбрана таким образом, чтобы сокращать до минимума резистивное нагревание. Согласно одному варианту выполнения, когда дорожки 93 изготовлены из платины или платинового сплава, кольцо 96 может быть изготовлено из золота или серебра, или сплава, включающего любой из этих металлов. Вследствие различного электрического сопротивления материала кольца 96, меньше тепла образуется в области кольца, и кольцо 96 имеет меньшую среднюю температуру, чем часть нагревательного элемента 90, включающая дорожки 96. Согласно следующему варианту выполнения, кольцо 96 может быть изготовлено из изоляционного материала, такого как керамический материал другой соответствующий изолятор.The heating element 90 also includes a ring 96. The ring 96 can be manufactured using a suitable material that provides electrical conductivity, provided that the design of the ring 96 is also selected to minimize resistive heating. In one embodiment, when the tracks 93 are made of platinum or a platinum alloy, the ring 96 may be made of gold or silver, or an alloy including any of these metals. Due to the different electrical resistance of the material of the ring 96, less heat is generated in the area of the ring, and the ring 96 has a lower average temperature than the portion of the heating element 90 including the tracks 96. According to a further embodiment, the ring 96 can be made of an insulating material such as ceramic material other suitable insulator.
Кольцо 96 образует холодную зону по сравнению со средней температурой поверхности части нагревательного элемента 90, которая содержит дорожки 93. Например, средняя температура холодной зоны в процессе работы может составлять более чем на 50°C ниже, чем средняя температура поверхности части нагревательного элемента 90, включающей дорожки 93. Включение кольца 96 может обеспечивать ряд преимуществ, в том числе уменьшение температуры, которую измеряет какое-либо встроенное электронное оборудование. Кроме того, кольцо 96 защищает от плавления или разрушения различные части устройства 10, когда в устройстве используются материалы, такие как пластмасса. Кольцо также уменьшает конденсацию в дальнем конце устройства, потому что такой аэрозоль охлаждается, когда он проходит через кольцо 96. Это уменьшение конденсации определяют электронные устройства (не представлены), и контакты 94 и 95, включенные в устройство 10, способствуют защите таких элементов.The ring 96 defines a cold zone relative to the average surface temperature of the portion of the heating element 90 that includes the tracks 93. For example, the average temperature of the cold zone during operation may be more than 50° C. lower than the average surface temperature of the portion of the heating element 90 including tracks 93. Enabling ring 96 may provide a number of benefits, including reducing the temperature sensed by any embedded electronic equipment. In addition, the ring 96 protects various parts of the device 10 from melting or breaking when materials such as plastic are used in the device. The ring also reduces condensation at the distal end of the device because such aerosol is cooled as it passes through ring 96. This reduction in condensation is determined by electronic devices (not shown), and contacts 94 and 95 included in device 10 help protect such elements.
Аэрозоль-генерирующее устройство 10 содержит источник электроэнергии и электронные устройства (не представлены), которые позволяют приводить в действие нагревательный элемент 90. Такое приведение в действие можно осуществлять в ручном режиме, или оно может происходить автоматически в ответ на втягивание пользователем воздуха через курительное изделие. Когда нагревательный элемент приводится в действие, аэрозоль-образующий субстрат нагревается, и летучие вещества образуются или высвобождаются. Когда пользователь делает затяжку через мундштучный конец курительного изделия 20, воздух втягивается в курительное изделие, и летучие вещества конденсируются, образуя пригодный для вдыхания аэрозоль. Этот аэрозоль проходит через мундштучный конец 22 курительного изделия и в рот пользователя.The aerosol generating device 10 includes a power source and electronic devices (not shown) that enable activation of the heating element 90. Such activation may be manual, or it may occur automatically in response to the user drawing air through the smoking article. When the heating element is activated, the aerosol-forming substrate is heated and volatiles are formed or released. When the user takes a puff through the mouth end of the smoking article 20, air is drawn into the smoking article and volatiles condense to form a respirable aerosol. This aerosol passes through the mouth end 22 of the smoking article and into the user's mouth.
Согласно конкретному варианту выполнения, который схематически проиллюстрирован на Фиг.5, аэрозоль-генерирующее устройство содержит процессор или регулятор 19, присоединяемый к нагревательному элементу 90, чтобы регулировать нагревание нагревательного элемента. Регулятор 19 запрограммирован для приведения в действие нагревательного элемента в течение первого теплового цикла, в котором температура нагревательного элемента повышается до первой температуры, составляющей 375°C. Это способствует образованию аэрозоля из аэрозоль-образующего субстрата, расположенного вблизи нагревательного элемента. Кроме того, регулятор запрограммирован для приведения в действие нагревательного элемента в течение второго теплового цикла, в котором температура нагревательного элемента повышается до второй температуры, составляющей 550°C, в течение 30-секундного периода. Это способствует тому, что органический материал, осажденный на нагревательном элементе, разлагается или подвергается пиролизу. According to a specific embodiment, which is schematically illustrated in FIG. 5, the aerosol generating device includes a processor or controller 19 coupled to the heating element 90 to control the heating of the heating element. The controller 19 is programmed to operate the heating element during a first thermal cycle in which the temperature of the heating element is raised to a first temperature of 375°C. This promotes the formation of an aerosol from the aerosol-forming substrate located near the heating element. In addition, the controller is programmed to operate the heating element during a second thermal cycle in which the temperature of the heating element is raised to a second temperature of 550°C over a 30 second period. This causes the organic material deposited on the heating element to decompose or undergo pyrolysis.
Далее конкретный вариант выполнения способа использования аэрозоль-генерирующего устройства будет описан по отношению к Фиг.1 и 4. Фиг.4 представляет технологическую схему, которая определяет стадии способа, производимые согласно варианту выполнения настоящего изобретения.Next, a specific embodiment of a method for using an aerosol generating device will be described with respect to FIGS. 1 and 4. FIG. 4 is a flow chart that defines the method steps produced according to an embodiment of the present invention.
Стадия 1 (ссылочная позиция 100 на Фиг.4). - Нагревательный элемент 90 аэрозоль-генерирующего устройства 10 приводится в контакт с аэрозоль-образующим субстратом 30, который содержится внутри курительного изделие 20. Для достижения этого курительное изделие 20 вставляют в оболочку 12 аэрозоль-генерирующего устройства 10. Нагревательный элемент 90 расположен внутри оболочки 12 и выступает с нижней поверхности 17 оболочки 12 таким образом, что его можно вставлять в любое курительное изделие, которое заключено в оболочку. Когда курительное изделие 20 вставляют в оболочку 12, наконечник или острие 91 нагревательного элемента 90 вступает в контакт с дальним концом 23 курительного изделия. Дальнейшее движение курительного изделия по направлению к нижнему концу 17 оболочки заставляет нагревательный элемент 90 проникать в аэрозоль-образующий субстрат, расположенный у дальнего конца 23 курительного изделия 20. Когда курительное изделие оказывается полностью вставленным в оболочка, дальний конец 23 курительного изделия примыкает торцом к нижней поверхности 17 оболочки 12, и нагревательный элемент достигает максимального проникновения.Stage 1 (reference numeral 100 in FIG. 4). - The heating element 90 of the aerosol-generating device 10 is brought into contact with an aerosol-generating substrate 30, which is contained within the smoking article 20. To achieve this, the smoking article 20 is inserted into the shell 12 of the aerosol-generating device 10. The heating element 90 is located inside the shell 12 and protrudes from the bottom surface 17 of the casing 12 so that it can be inserted into any smoking article that is enclosed in the casing. When the smoking article 20 is inserted into the shell 12, the tip or tip 91 of the heating element 90 comes into contact with the distal end 23 of the smoking article. Further movement of the smoking article toward the lower end 17 of the shell causes the heating element 90 to penetrate the aerosol-forming substrate located at the distal end 23 of the smoking article 20. When the smoking article is fully inserted into the shell, the distal end 23 of the smoking article is adjacent to the bottom surface. 17 shell 12, and the heating element reaches maximum penetration.
Стадия 2 (ссылочная позиция 200). - Когда пользователь втягивает воздух или делает затяжку через мундштучный конец 22 курительного изделия 20, датчики в аэрозоль-генерирующем устройстве 10 могут обнаруживать это событие. В случае обнаружения того, как пользователь делает затяжку или втягивает воздух, регулятор 19 направляет инструкции, которые приводят в действие нагревательный элемент, осуществляющий нагревание до первой температуры. Ток проходит через электропроводные дорожки 93, расположенные на нагревательном элементе, что приводит к резистивному нагреванию нагревательного элемента. Первая температура составляет 375°C, что является достаточным для высвобождения летучих соединений из аэрозоль-образующего субстрата 20. Эти летучие соединения конденсируются, образуя пригодный для вдыхания аэрозоль, который втягивается через курительное изделие и в рот пользователя. В качестве альтернативы, можно использовать непрерывное нагревание в процессе работы устройства 10, и обнаружение того, как пользователь осуществляет затяжку или втягивает воздух, можно использовать для начала нагревания, чтобы компенсировать любое падение температуры нагревательного элемента 90 в процессе того, как пользователь осуществляет затяжку или втягивает воздух.Stage 2 (reference numeral 200). - When a user inhales or puffs through the mouthpiece end 22 of the smoking article 20, sensors in the aerosol generating device 10 may detect this event. Upon detection of the user taking a puff or drawing in air, the controller 19 sends instructions that operate the heating element to heat to the first temperature. Current passes through the conductive paths 93 located on the heating element, resulting in resistive heating of the heating element. The first temperature is 375°C, which is sufficient to release volatile compounds from the aerosol-forming substrate 20. These volatile compounds condense to form a respirable aerosol, which is drawn through the smoking article and into the mouth of the user. Alternatively, continuous heating may be used while the device 10 is operating, and detection of the user puffing or drawing air can be used to initiate heating to compensate for any drop in temperature of the heating element 90 as the user puffs or draws. air.
Стадия 3 (ссылочная позиция 300). - Когда пользователь прекращает втягивать воздух или осуществлять затяжки через мундштучный конец 22 курительного изделия 20, датчики в аэрозоль-генерирующем устройстве обнаруживают это событие. Регулятор 19 направляет инструкции для выключения тока, проходящего через нагревательный элемент 90. При этом прекращается резистивное нагревание дорожек 93, и температура нагревательного элемента быстро снижается. Когда температура снижается, прекращается образование аэрозоля. В качестве альтернативы, в процессе непрерывного нагревания, обсуждаемого выше, регулятор 19 может вместо этого просто уменьшать количество энергии, проявляющееся в процессе того, как пользователь осуществляет затяжку или втягивает воздух, на основании желательного установленного значения температуры. Stage 3 (reference numeral 300). - When the user stops inhaling or puffing through the mouthpiece end 22 of the smoking article 20, sensors in the aerosol generating device detect this event. The controller 19 provides instructions to turn off the current passing through the heating element 90. This stops the resistive heating of the tracks 93 and the temperature of the heating element quickly decreases. When the temperature decreases, aerosol formation stops. Alternatively, during the continuous heating process discussed above, controller 19 may instead simply reduce the amount of energy exerted as the user puffs or draws in air based on a desired temperature setpoint.
Если аэрозоль-образующий субстрат 30 все же содержит летучие соединения, пользователь может осуществить следующую затяжку через курительное изделие 20 и повторить стадию 2, которая показана стрелкой 350 на Фиг.4. Стадии 2 и 3 можно повторять с такой частотой, насколько это необходимо для использования курительного изделия.If the aerosol-forming substrate 30 does contain volatile compounds, the user may take another puff through the smoking article 20 and repeat step 2, which is indicated by arrow 350 in FIG. 4. Steps 2 and 3 can be repeated as often as necessary for use of the smoking article.
Стадия 4 (ссылочная позиция 400). - Когда пользователь заканчивает использование курительного изделия 20, например, когда аэрозоль больше не производится при нагревании аэрозоль-образующего субстрата 30, курительное изделие 20 извлекают из оболочки 12 аэрозоль-генерирующего устройства 10. Это означает, что нагревательный элемент 90 извлекается для прекращения контакта с аэрозоль-образующим субстратом 30. Почти неизбежно нагревательный элемент 90 оказывается загрязненным некоторыми отложениями или остатками, которые производятся из аэрозоль-образующего субстрата 30. Такие отложения могут ухудшать эффективность нагревательного элемента. Например, отложения на нагревательном элементе могут препятствовать теплопередаче между нагревательным элементом и аэрозоль-образующим субстратом. Отложения на нагревательном элементе могут также препятствовать измерению температуры, когда нагревательный элемент используется для измерения температуры. Отложения на нагревательном элементе могут также производить придающие горечь соединения при повторном нагревании, что может ухудшать запах аэрозолей, образующихся при использовании последующих курительных изделий.Stage 4 (reference numeral 400). - When the user finishes using the smoking article 20, for example, when the aerosol is no longer produced by heating the aerosol-generating substrate 30, the smoking article 20 is removed from the shell 12 of the aerosol-generating device 10. This means that the heating element 90 is removed to stop contact with the aerosol -forming substrate 30. Almost inevitably, the heating element 90 becomes contaminated with some deposits or residues that are produced from the aerosol-forming substrate 30. Such deposits can impair the efficiency of the heating element. For example, deposits on the heating element may interfere with heat transfer between the heating element and the aerosol-forming substrate. Buildup on the heating element may also interfere with temperature measurement when the heating element is used to measure temperature. Deposits on the heating element may also produce bittering compounds when reheated, which may impair the odor of aerosols produced when subsequent smoking products are used.
Если пользователь ощущает, что отложения на нагревательном элементе находятся на достаточно низком уровне, он может принять решение об использовании следующего курительного изделия. В таком случае стадии 1-4 можно повторять. Это показано стрелкой 450 на Фиг.4.If the user feels that the deposits on the heating element are at a low enough level, he may decide to use the next smoking product. In this case, stages 1-4 can be repeated. This is shown by arrow 450 in FIG. 4.
Стадия 5 (ссылочная позиция 500). - Если пользователь полагает, что нагревательный элемент нуждается в очистке, то он нажимает кнопку (не представлена) на аэрозоль-генерирующем устройстве 10, что заставляет регулятор начинать цикл очистки. В процессе цикла нагревания ток проходит через дорожки 93 нагревательного элемента 90 и повышает температуру нагревательного элемента до второй температуры. Данная вторая температура составляет 550°C, и при этой температуре отложения на нагревательном элементе могут подвергаться термическому разложению или пиролизу. Нагревательный элемент 90 выдерживают при температуре 550°C в течение периода, составляющего 30 секунд, для термического высвобождения органических соединений, осажденных на нагревательном элементе 90.Stage 5 (reference numeral 500). - If the user believes that the heating element needs cleaning, he presses a button (not shown) on the aerosol generating device 10, which causes the controller to begin the cleaning cycle. During the heating cycle, current passes through the tracks 93 of the heating element 90 and raises the temperature of the heating element to a second temperature. This second temperature is 550°C, and at this temperature, deposits on the heating element may undergo thermal decomposition or pyrolysis. The heating element 90 is maintained at a temperature of 550°C for a period of 30 seconds to thermally release organic compounds deposited on the heating element 90.
Фиг.3A иллюстрирует часть аэрозоль-генерирующего устройства. Данный чертеж иллюстрирует нагревательный элемент 90 после работы устройства для использования курительного изделия. Таким образом, Фиг.3A иллюстрирует нагревательный элемент 90 аэрозоль-генерирующего устройства после стадии 4 способа, описанного выше. Можно видеть, что нагревательный элемент 90 покрывают органические отложения, которые оказываются черными на Фиг.3A. FIG. 3A illustrates a portion of an aerosol generating device. This drawing illustrates the heating element 90 after operation of the device for using a smoking article. Thus, FIG. 3A illustrates the heating element 90 of the aerosol generating device after step 4 of the method described above. It can be seen that the heating element 90 is coated with organic deposits, which appear black in FIG. 3A.
Фиг.3B иллюстрирует такой же нагревательный элемент, который проиллюстрирован на Фиг.3A, после выполнения цикла очистки на стадии 5, как описано выше. Таким образом, нагревательный элемент 90 на Фиг.3A нагревали до температуры 550°C и выдерживали при этой температуре в течение периода, составляющего 30 секунд. Можно видеть, что исчезли черные отложения, заметные на Фиг.3A, и нагревательный элемент очистился. На Фиг.3B нагревательный элемент уже имеет блестящий внешний вид после удаления органических отложений.FIG. 3B illustrates the same heating element as illustrated in FIG. 3A after performing the cleaning cycle in step 5 as described above. Thus, the heating element 90 in FIG. 3A was heated to a temperature of 550°C and maintained at this temperature for a period of 30 seconds. It can be seen that the black deposits visible in FIG. 3A have disappeared and the heating element has been cleaned. In FIG. 3B, the heating element already has a shiny appearance after removing organic deposits.
После очистки аэрозоль-генерирующее устройство является готовым для использования. Стадии 1-5 можно повторять. Это показано стрелкой 550 на Фиг.4.After cleaning, the aerosol generating device is ready for use. Stages 1-5 can be repeated. This is shown by arrow 550 in FIG. 4.
Согласно варианту выполнения способа, который описан выше, стадия нагревания нагревательного элемента до первой температуры в целях образования аэрозоля происходит, когда устройство обнаруживает, что пользователь делает затяжку. Согласно другим вариантам выполнения, пользователь может вручную приводить в действие нагревательный элемент, чтобы производить аэрозоль.According to the embodiment of the method described above, the step of heating the heating element to a first temperature to generate an aerosol occurs when the device detects that the user is taking a puff. In other embodiments, the user may manually operate the heating element to produce an aerosol.
Согласно варианту выполнения способа, который описан выше, стадия начала цикла очистки осуществляется в ручном режиме. Согласно другим вариантам выполнения, цикл очистки может осуществляться автоматически каждый раз, когда курительное изделие извлекается из аэрозоль-генерирующего устройства.According to the embodiment of the method described above, the stage of starting the cleaning cycle is carried out manually. In other embodiments, the cleaning cycle may be performed automatically each time the smoking article is removed from the aerosol generating device.
Аэрозоль-генерирующее устройство 10 можно использовать в сочетании с зарядной станцией (не проиллюстрирована). Зарядную станцию можно использовать, например, чтобы перезаряжать батареи, используемые для энергоснабжения аэрозоль-генерирующего устройства. Фиг.6 иллюстрирует вариант выполнения способа, который можно использовать когда аэрозоль-генерирующее устройство присоединяется к зарядной станции.The aerosol generating device 10 may be used in combination with a charging station (not illustrated). The charging station can be used, for example, to recharge batteries used to power an aerosol generating device. Figure 6 illustrates an embodiment of a method that can be used when an aerosol generating device is connected to a charging station.
Стадии 1-4 являются такими же, как описано выше по отношению к Фиг.4. На Фиг.6 использованы такие же условные номера для обозначения стадий, как номера, описанные выше.Steps 1-4 are the same as described above with respect to FIG. 4. In Figure 6, the same conventional numbers are used to designate stages as the numbers described above.
Стадия 5 (ссылочная позиция 600). - Аэрозоль-генерирующее устройство 10 присоединяется к зарядной станции (не представлена), которая содержит устройство.Stage 5 (reference numeral 600). - The aerosol generating device 10 is connected to a charging station (not shown) which contains the device.
Стадия 6 (ссылочная позиция 700). - Когда обнаруживается аэрозоль-генерирующее устройство 10, регулятор приводит в действие цикл очистки. В течение цикла нагревания ток проходит через дорожки 93 нагревательного элемента 90 для повышения температуры нагревательного элемента до второй температуры. Данная вторая температура составляет 550°C, и при этой температуре отложения на нагревательном элементе могут подвергаться термическому разложению или пиролизу. Нагревательный элемент 90 выдерживают при температуре 550°C в течение периода, составляющего 30 секунд, для термического высвобождения органических соединений, которые осаждаются на нагревательном элементе 90. Согласно одному варианту выполнения, регулятор можно приводить в действие по сигналу от зарядной станции, показывающему, что устройство не было очищено после заданного числа циклов использования, когда, например, нагревательный элемент 90 был использован пользователем 10 или более раз без выполнения цикла очистки. Регулятор 19 может затем заставлять пользователя осуществлять цикл очистки. Например, пользователь может быть лишен возможности включения нагревательного элемента 90 до тех пор, пока не будет осуществлен цикл очистки. Сам регулятор 19 может содержать инструкции по блокировке устройства 10, или зарядная станция может содержать информацию в отношении использования и выполнения инструкций по блокировке и разблокировке регулятора 19.Stage 6 (reference numeral 700). - When the aerosol generating device 10 is detected, the controller initiates a cleaning cycle. During the heating cycle, current passes through the tracks 93 of the heating element 90 to raise the temperature of the heating element to a second temperature. This second temperature is 550°C, and at this temperature, deposits on the heating element may undergo thermal decomposition or pyrolysis. The heating element 90 is maintained at a temperature of 550°C for a period of 30 seconds to thermally release organic compounds that are deposited on the heating element 90. In one embodiment, the controller can be actuated by a signal from the charging station indicating that the device has not been cleaned after a predetermined number of usage cycles when, for example, the heating element 90 has been used by a user 10 or more times without performing a cleaning cycle. The controller 19 may then cause the user to perform a cleaning cycle. For example, the user may be prevented from turning on the heating element 90 until a cleaning cycle has been completed. The controller 19 itself may contain instructions for locking the device 10, or the charging station may contain information regarding the use and execution of instructions for locking and unlocking the controller 19.
Стадия 7 (ссылочная позиция 800). - Аэрозоль-генерирующее устройство извлекают из зарядной станции. Аэрозоль-генерирующее устройство является готовым к использованию. Стадии 1-7 можно повторять. Это показано стрелкой 850 на Фиг.6.Stage 7 (reference numeral 800). - The aerosol generating device is removed from the charging station. The aerosol generating device is ready for use. Stages 1-7 can be repeated. This is shown by arrow 850 in FIG. 6.
Примерные варианты выполнения, которые описаны выше, иллюстрируют, но не ограничивают настоящее изобретение. В свете обсуждаемых выше примерных вариантов выполнения, для специалиста в данной области теперь будут очевидны и другие варианты выполнения, которые согласуются с описанными выше примерными вариантами выполнения.The exemplary embodiments that are described above illustrate, but do not limit, the present invention. In light of the exemplary embodiments discussed above, other embodiments that are consistent with the exemplary embodiments described above will now be apparent to one skilled in the art.
Claims (32)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP11196235.3 | 2011-12-30 | ||
| EP11196235.3A EP2609821A1 (en) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | Method and apparatus for cleaning a heating element of aerosol-generating device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017105084A Division RU2725464C2 (en) | 2011-12-30 | 2012-12-28 | Method and device for cleaning an aerosol-generating device heating element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020120842A RU2020120842A (en) | 2021-12-23 |
| RU2809629C2 true RU2809629C2 (en) | 2023-12-13 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5249586A (en) * | 1991-03-11 | 1993-10-05 | Philip Morris Incorporated | Electrical smoking |
| WO1998017130A1 (en) * | 1996-10-22 | 1998-04-30 | Philip Morris Products Inc. | Electronic smoking system |
| US5878752A (en) * | 1996-11-25 | 1999-03-09 | Philip Morris Incorporated | Method and apparatus for using, cleaning, and maintaining electrical heat sources and lighters useful in smoking systems and other apparatuses |
| RU94815U1 (en) * | 2010-03-18 | 2010-06-10 | Евгений Иванович Евсюков | ELECTRONIC CIGARETTE |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5249586A (en) * | 1991-03-11 | 1993-10-05 | Philip Morris Incorporated | Electrical smoking |
| WO1998017130A1 (en) * | 1996-10-22 | 1998-04-30 | Philip Morris Products Inc. | Electronic smoking system |
| US5878752A (en) * | 1996-11-25 | 1999-03-09 | Philip Morris Incorporated | Method and apparatus for using, cleaning, and maintaining electrical heat sources and lighters useful in smoking systems and other apparatuses |
| RU94815U1 (en) * | 2010-03-18 | 2010-06-10 | Евгений Иванович Евсюков | ELECTRONIC CIGARETTE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6983267B2 (en) | Methods and equipment for cleaning the heating elements of aerosol generators | |
| RU2809629C2 (en) | Method and device for cleaning heating element of aerosol-generating device | |
| NZ625806B2 (en) | Method and apparatus for cleaning a heating element of aerosol generating device |