UA119348C2 - Система, що генерує аерозоль, яка містить пласку індукційну котушку - Google Patents

Abstract

Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, що містить пристрій (100), що генерує аерозоль, і картридж (200), виконаний з можливістю застосування із пристроєм, при цьому пристрій (100) містить корпус (101) пристрою, пласку спіральну індукційну котушку (110) і джерело (102) живлення, з'єднане із пласкою спіральною індукційною котушкою (110) і виконане з можливістю подачі високочастотного коливального струму в пласку спіральну індукційну котушку, при цьому картридж (200) містить корпус (204) картриджа, що містить субстрат, що утворює аерозоль, і виконаний з можливістю зчеплення з корпусом пристрою, та струмоприймальний елемент (210), установлений для нагрівання субстрату, що утворює аерозоль. При експлуатації високочастотний коливальний струм проходить через пласку спіральну індукційну котушку для генерування тепла в струмоприймальному елементі.

Description

Винахід відноситься до систем, що генерують аерозоль, які працюють завдяки нагріванню субстрату, що утворює аерозоль. Зокрема, винахід відноситься до систем, що генерують аерозоль, які включають у себе пристрій, що містить джерело живлення, і змінний картридж, що містить субстрат, що утворює аерозоль, який витрачається.

Одним типом системи, що генерує аерозоль, є електронна сигарета. Електронні сигарети зазвичай використовують рідкий субстрат, що утворює аерозоль, що випаровується для утворення аерозолю. Електронна сигарета зазвичай містить джерело живлення, частину для зберігання рідини для розміщення запасу рідкого субстрату, що утворює аерозоль, і розпилювач.

Рідкий субстрат, що утворює аерозоль, виснажується при експлуатації й тому його необхідно поповнювати. Найпоширенішим способом поповнення запасу рідкого субстрату, що утворює аерозоль, є картридж, що відноситься до типу картриджа-розпилювача. Картридж- розпилювач містить запас рідкого субстрату й розпилювач, зазвичай у формі електрично керованого резистивного нагрівача, намотаного навколо капілярного матеріалу, просоченого субстратом, що утворює аерозоль. Заміна картриджа-розпилювача у вигляді одного блоку має перевагу, що полягає у зручності для користувача й у відсутності необхідності для користувача чистити або здійснювати технічне обслуговування розпилювача.

Проте, було б бажано мати можливість надання системи, що дозволяє використовувати змінні елементи для поповнення субстрату, що утворює аерозоль, що мають меншу вартість виготовлення, є більш надійними, ніж картриджі-розпилювачі, доступні на цей час, та одночасно є більш зручними для застосування споживачами. Крім цього, було б бажано надати систему, що усуває необхідність у паяних з'єднаннях та надає герметичний пристрій, який може бути легко очищений.

У першому аспекті приводиться система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, що містить пристрій, що генерує аерозоль, і картридж, виконаний з можливістю застосування із пристроєм, при цьому пристрій містить: корпус пристрою; пласку спіральну індукційну котушку; та джерело живлення, з'єднане із пласкою спіральною індукційною котушкою й виконане з

Зо можливістю подачі високочастотного коливального струму в пласку спіральну індукційну котушку; при цьому картридж містить: корпус картриджа, що містить субстрат, що утворює аерозоль, і виконаний з можливістю зчеплення з корпусом пристрою; і струмоприймальний елемент, установлюваний для нагрівання субстрату, що утворює аерозоль.

При експлуатації високочастотний коливальний струм проходить через пласку спіральну індукційну котушку для генерування змінного магнітного поля, що наводить напругу у струмоприймальному елементі. Наведена напруга змушує електричний струм текти в струмоприймальний елемент і цей електричний струм приводить до нагрівання струмоприймального елемента джоулевим теплом, що у свою чергу нагріває субстрат, що утворює аерозоль. Якщо струмоприймальний елемент є феромагнітним, втрати на гістерезис у струмоприймальному елементі також можуть генерувати тепло.

У даному контексті "пласка спіральна котушка" позначає котушку, що є загалом пласкою котушкою, де вісь намотування котушки перпендикулярна площині, у якій лежить котушка. У деяких варіантах здійснення пласка спіральна котушка може бути пласкою в тому розумінні, що вона лежить у пласкій евклідовій площині. Однак, термін "пласка спіральна котушка" у даному контексті охоплює котушки, які мають форму, яка відповідає зігнутій поверхні або іншій тривимірній поверхні. Наприклад, пласка спіральна котушка може мати форму, яка відповідає циліндричному корпусу або порожнині пристрою. У цьому випадку можна говорити, що пласка спіральна котушка буде пласкою, але відповідати циліндричній площині, при цьому вісь намотування котушки буде перпендикулярна циліндричній площині в центрі котушки. Якщо пласка спіральна котушка відповідає циліндричній площині або площині, відмінній від евклідової площини, переважно пласка спіральна котушка лежить у площині, що має радіус кривини в області пласкої спіральної котушки більше, ніж діаметр пласкої спіральної котушки. Коли пласка спіральна котушка вигнута, наприклад, щоб відповідати циліндричному корпусу або корпусу, що має іншу форму, бажано, щоб струмоприймальний елемент мав форму, що відповідає їй, щоб відстань між пласкою спіральною котушкою й струмоприймачем була по суті постійною по всій довжині струмоприймального елемента. Переважно, мінімальна відстань між бо струмоприймальним елементом і пласкою спіральною котушкою становить від 0,5 до 1 мм,

зокрема у варіантах здійснення, у яких між пласкою спіральною котушкою й струмоприймачем присутній потік повітря.

У даному контексті, "високочастотний коливальний струм" позначає коливальний струм із частотою від 500 кГц до 30 МГц. Високочастотний коливальний струм може мати частоту від 1 до 30 МГц, переважно від 1 до 10 МГц і більш переважно від 5 до 7 МГц.

У даному контексті, "струмоприймальний елемент" позначає провідний елемент, що нагрівається при впливі на нього змінного магнітного поля. Це може бути результатом вихрових струмів, наведених у струмоприймальному елементі, та/або втрат на гістерезис. Можливі матеріали для струмоприймальних елементів включають графіт, молібден, карбід кремнію, нержавіючу сталь, ніобій, алюміній і в сутності будь-які інші провідні елементи. Переважно струмоприймальний елемент являє собою феритовий елемент. Матеріал і геометрична форма струмоприймального елемента можуть бути обрані таким чином, щоб надавати бажаний електричний опір і тепловиділення.

Ця конструкція, що використовує індукційне нагрівання, має перевагу, що полягає у тому, що не потрібно утворювати електричні контакти між картриджем і пристроєм. Також, нагрівальний елемент, у цьому випадку - струмоприймальний елемент, не має потреби в електричному з'єднанні з будь-якими іншими компонентами, усуваючи потребу в пайці або інших сполучних елементах. Крім цього, котушка надана як частина пристрою, роблячи можливим створення простого, недорогого й надійного картриджа. Картриджі зазвичай являють собою замінні вироби, що виготовляються в суттєво більших кількостях, ніж пристрої, з якими вони працюють.

Відповідно, зменшення вартості картриджів, навіть якщо це вимагає більш дорогого пристрою, може привести до значної економії коштів як для виробників, так і для споживачів.

Крім того, застосування індукційного нагрівання замість схеми зі спіраллю забезпечує поліпшене перетворення енергії, тому що втрати енергії, пов'язані зі спіраллю, зокрема, втрати, обумовлені контактним опором у місцях з'єднань між спіраллю й системою доставки електроживлення пристрою, у системах індукційного нагрівання відсутні. Для забезпечення функціонування спіраль або на постійній основі, або з можливістю заміни з'єднана із джерелом живлення через виводи, передбачені усередині пристрою. Навіть, зважаючи на удосконалені автоматизовані методи виробництва, спіральні системи, як правило, мають на виводах

Зо контактний опір, який створює паразитні втрати. Замінні спіральні пристрої можуть також страждати від утворення плівок або інших матеріалів, які підвищують контактний опір між контактами замінного картриджа й виводами пристрою. Напроти, системи індукційного нагрівання не вимагають наявності контакту між нагрівальними елементами й виводами пристрою й тому не страждають від проблеми, пов'язаної з контактним опором, властивої пристроям на основі котушки.

Застосування пласкої спіральної котушки дозволяє проектувати компактний пристрій, із простою конструкцією, яка є надійною й дешевою для виробництва. Котушка може втримуватися усередині корпуса пристрою й не обов'язково повинна зазнати впливу аерозолю, так що можна уникнути відкладань на котушці й корозії, а також чистка пристрою стає легшою.

Застосування пласкої спіральної котушки також забезпечує простий інтерфейс між пристроєм і картриджем, дозволяючи створити просту й дешеву конструкцію картриджа.

Корпус пристрою може містити порожнину для розміщення щонайменше частини картриджа, при цьому порожнина має внутрішню поверхню. Пласка спіральна індукційна котушка може бути розташована на поверхні або поруч із поверхнею порожнини, найближчої до джерела живлення. Пласка спіральна котушка може мати форму, відповідну до внутрішньої поверхні порожнини.

Корпус пристрою може містити основну частину й мундштукову частину. Порожнина може перебувати в основній частині, і мундштукова частина може мати випускний отвір, крізь який аерозоль, утворений системою, може втягуватися в рот користувача. Пласка спіральна індукційна котушка може перебувати в мундштуковій частині або в основній частині.

У якості альтернативи мундштукова частина може бути надана в якості частини картриджа.

У даному контексті термін "мундштукова частина" позначає частину пристрою або картриджа, що поміщається в рот користувача для того, щоб безпосередньо вдихати аерозоль, утворений системою, що генерує аерозоль. Аерозоль передається в рот користувача через мундштукову частину.

Система може містити повітряний канал, що проходить від впускних отворів для повітря до випускного отвору для повітря, при цьому повітряний канал проходить крізь пласку спіральну індукційну котушку. Дозволяючи повітрю текти крізь систему для проходження крізь котушку, можна одержати компактну систему.

Система може містити множину індукційних котушок, деякі або всі з яких можуть представляти собою пласкі спіральні котушки. Наприклад, в одній можливій конфігурації система може містити дві пласкі спіральні котушки, розташовані на протилежних сторонах порожнини в корпусі пристрою, у який установлюється картридж.

Пласка спіральна індукційна котушка може мати будь-яку бажану форму в площині котушки.

Наприклад, пласка спіральна котушка може мати круглу форму або може мати загалом довгасту форму. Котушка може мати діаметр від 5 мм до 10 мм.

Картридж може мати просту конструкцію. Картридж має корпус, усередині якого втримується субстрат, що утворює аерозоль. Корпус картриджа переважно являє собою твердий корпус, що містить матеріал, непроникний для рідини. У даному контексті "твердий корпус" означає самонесучий корпус.

Субстрат, що утворює аерозоль, являє собою субстрат, здатний вивільняти леткі сполуки, які можуть утворювати аерозоль. Ці леткі сполуки можуть вивільнятися в результаті нагрівання субстрату, що утворює аерозоль. Субстрат, що утворює аерозоль, може бути твердим або рідким або містити як тверді, так і рідкі компоненти.

Субстрат, що утворює аерозоль, може містити матеріал рослинного походження. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити тютюн. Субстрат, що "утворює аерозоль, може містити тютюновмісний матеріал, що містить леткі ароматичні сполуки тютюну, які вивільняються з субстрату, що утворює аерозоль, при нагріванні. Субстрат, що утворює аерозоль, у якості альтернативи може містити матеріал, що не містить тютюну. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити гомогенізований матеріал рослинного походження. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити гомогенізований тютюновий матеріал. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити щонайменше одну речовину для утворення аерозолю. Речовина для утворення аерозолю являє собою будь-яку підходящу відому сполуку або суміш сполук, яка при використанні сприяє утворенню щільного й стійкого аерозолю й при робочій температурі системи по суті є стійкою до термічної деградації. Придатні речовини для утворення аерозолю добре відомі з рівня техніки та включають без обмеження: багатоатомні спирти, такі як триетиленгліколь, 1,3-бутандіол і гліцерин; естери багатоатомних спиртів, такі як гліцерол моно- ; ді- або триацетат; та аліфатичні естери моно-, ди- або полікарбонових кислот, такі як диметилдодекандіоат і диметилтетрадекандіоат. Переважними речовинами для утворення аерозолю є багатоатомні спирти або їхні суміші, такі як триетиленгліколь, 1,3-бутандіол і найбільш переважно гліцерин. Субстрат, що утворює аерозоль, може містити інші добавки й інгредієнти, такі як ароматизатори.

Субстрат, що утворює аерозоль, може бути завантажений на носій або опору шляхом адсорбції, шляхом нанесення покриття, шляхом просочення або іншим способом. В одному прикладі, субстрат, що утворює аерозоль, являє собою рідкий субстрат, утримуваний у капілярному матеріалі. Капілярний матеріал може мати волокнисту або губчасту структуру.

Капілярний матеріал переважно містить пучок капілярів. Наприклад, капілярний матеріал може містити множину волокон або ниток або інших трубок з тонкими каналами. Волокна або нитки можуть бути по суті вирівняні для передачі рідини до нагрівача. Як альтернатива, капілярний матеріал може містити губчастий або піноподібний матеріал. Структура капілярного матеріалу утворює множину невеликих каналів або трубок, крізь які може транспортуватися рідина за рахунок капілярної дії. Капілярний матеріал може містити будь-який придатний матеріал або комбінацію матеріалів. Приклади придатних матеріалів являють собою губчатий або спінений матеріал, матеріали на основі кераміки або графіту у вигляді волокон або спечених порошків, спінений металевий або -пластиковий матеріал, волокнистий матеріал, наприклад, виконаний із кручених або екструдованих волокон, таких як ацетатцелюлозні, поліестерні, або зв'язані поліолефінові, поліетиленові, териленові або поліпропіленові волокна, нейлонові волокна або кераміка. Капілярний матеріал може мати будь-які придатні капілярність і пористість для того, щоб застосовувати його з рідинами з різними фізичними властивостями. Рідина має фізичні властивості, включаючи, без обмеження, в'язкість, поверхневий натяг, щільність, теплопровідність, температуру кипіння й тиск пари, які дозволяють переміщати рідину по капілярному матеріалу за рахунок капілярної дії. Капілярний матеріал може бути виконаний з можливістю передачі субстрату, що утворює аерозоль, у струмоприймальний елемент.

Струмоприймальний елемент може бути у контакті з субстратом, що утворює аерозоль. В альтернативному варіанті струмоприймальний елемент може перебувати на відстані від субстрату, що утворює аерозоль, але при цьому перебуває близько до субстрату, що утворює аерозоль, щоб нагрівати субстрат, що утворює аерозоль.

Струмоприймальний елемент може бути розташований на стінці корпуса картриджа, бо виконаного з можливістю розміщення поруч із пласкою спіральною індукційною котушкою, коли корпус картриджа зчеплений з корпусом пристрою. При експлуатації переважно, щоб струмоприймальний елемент розташовувався поблизу пласкої спіральної котушки для максимального збільшення напруги, наведеної в струмоприймальному елементі.

Між пласкою спіральною індукційною котушкою й струмоприймальним елементом може бути утворений канал для повітряного потоку, коли корпус картриджа зчеплений з корпусом пристрою. Випаруваний субстрат, що утворює аерозоль, може захоплюватися повітрям, що тече в каналі для повітряного потоку, який згодом охолоджується для утворення аерозолю.

Струмоприймальний елемент може містити сітку, пласку спіральну котушку, розміщену усередині фольгу, волокна, тканину або стрижень. Струмоприймальний елемент може бути проникним для текучого середовища, так що рідкий субстрат, що утворює аерозоль, або випаруваний субстрат, що утворює аерозоль, може проходити через струмоприймач.

Якщо в картриджі використовується капілярний матеріал, капілярний матеріал може проходити у проміжки в струмоприймачі, наприклад, якщо струмоприймач виконаний у формі сітки або масиву волокон. Струмоприймальний елемент може мати форму листа і може проходити через отвір у корпусі картриджа. В альтернативному варіанті струмоприймальний елемент може бути включений у субстрат, що утворює аерозоль.

Струмоприймальний елемент може містити капілярний матеріал. Струмоприймач може містити капілярний гніт, що проходить через повітряний канал, що проходить через систему.

Переважно, струмоприймальний елемент має відносну проникність від 1 до 40000. Якщо бажано забезпечити впевнене застосування вихрових електричних струмів для більшої частини нагрівання, може застосовуватися матеріал з більш низькою проникністю, і якщо бажані ефекти гістерезису, то може використовуватися матеріал з більш високою проникністю. Переважно, матеріал має відносну проникність від 500 до 40000. Це забезпечує ефективне нагрівання.

Матеріал струмоприймального елемента може вибиратися на підставі своєї температури

Кюрі. При температурі вище його температури Кюрі матеріал більше не буде феромагнітним і тому не буде відбуватися нагрівання, викликане втратами на гістерезис. У випадку, якщо струмоприймальний елемент виконаний з одного однокомпонентного матеріалу, температура

Кюрі може відповідати максимальній температурі, яку повинен мати струмоприймальний елемент (інакше кажучи, температура Кюрі ідентична максимальній температурі, до якої

Зо повинен нагріватися струмоприймальний елемент, або відхиляється від цієї максимальної температури приблизно на 1-3 95). Це зменшує можливість швидкого перегріву.

Якщо струмоприймальний елемент виконаний з більш, ніж одного матеріалу, матеріали струмоприймального елемента можуть бути оптимізовані щодо наступних аспектів. Наприклад, матеріали можуть бути обрані таким чином, щоб перший матеріал струмоприймального елемента міг мати температуру Кюрі, що перевищує максимальну температуру, до якої повинен бути нагрітий струмоприймальний елемент. Цей перший матеріал струмоприймального елемента потім може бути оптимізований, наприклад, щодо максимального тепловиділення й теплопередачі в субстрат, що утворює аерозоль, для забезпечення ефективного нагрівання.струмоприймача, з однієї сторони. Проте, струмоприймальний елемент також може додатково містити другий матеріал, що має температуру Кюрі, яка відповідає максимальній температурі, до якої повинен бути нагрітий струмоприймач, і коли струмоприймальний елемент досягає цієї температури Кюрі, магнітні властивості струмоприймального елемента в цілому змінюються. Ця зміна може бути виявлена й повідомлена мікроконтролеру, який потім перериває генерування змінного струму доти, поки температура знову не опуститься нижче температури Кюрі, після чого генерування змінного струму може бути відновлене.

Система може являти собою електрично керовану курильну систему. Система може являти собою утримувану рукою систему, що генерує аерозоль. Система, що генерує аерозоль, може мати розмір, порівняний з розміром звичайної сигари або сигарети. Курильна система може мати загальну довжину в межах від приблизно 30 мм до приблизно 150 мм. Курильна система може мати зовнішній діаметр у межах від приблизно 5 мм до приблизно 30 мм.

Система може додатково містити електричну схему, з'єднану з індукційною котушкою й з електричним джерелом живлення. Електрична схема може містити мікропроцесор, який може являти собою програмувальний мікропроцесор, мікроконтролер або спеціалізовану інтегральну схему (АБІС) або іншу електронну схему, здатну здійснювати керування. Електрична схема може містити додаткові електронні компоненти. Електрична схема може бути виконана з можливістю регулювання подачі електричного струму в пласку спіральну котушку. Електричний струм може подаватися в елемент пласкої спіральної котушки безупинно після включення системи або може подаватися з перервами, наприклад, на підставі затяжок. Електрична схема переважно може містити перетворювач постійного струму в змінний, який може містити бо підсилювач потужності класу О або класу Е.

Система переважно містить джерело живлення, зазвичай батарею, таку як літій-залізо- фосфатну батарею, усередині основної частини корпусу. Як альтернатива джерело живлення може являти собою пристрій накопичення заряду іншого типу, такий як конденсатор. Джерело живлення може вимагати перезарядження та може мати ємність, що дозволяє накопичувати достатньо енергії для однієї або більше дій користувача, наприклад, для одного або більше процесів паління. Наприклад, джерело живлення може мати достатню ємність для того, щоб дозволити безупинно - генерувати аерозоль протягом приблизно шести хвилин, що відповідає типовому часу викурювання звичайної сигарети, або протягом періоду, кратного шести хвилинам. В іншому прикладі джерело живлення може мати достатню ємність для того, щоб дозволити здійснювати визначену кількість затяжок або окремих включень пласкої спіральної котушки.

У другому аспекті наданий пристрій, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, що містить: корпус пристрою, що утворює порожнину для розміщення щонайменше частини картриджа, при цьому картридж містить корпус, що містить субстрат, що утворює аерозоль, і струмоприймальний елемент, що контактує із субстратом, що утворює аерозоль, причому порожнина має внутрішню поверхню; пласку спіральну індукційну котушку, розташовану на внутрішній поверхні порожнини; і джерело живлення, з'єднане із пласкою спіральною індукційною котушкою й виконане з можливістю подачі високочастотного коливального струму в пласку спіральну індукційну котушку.

У третьому аспекті даного винаходу наданий спосіб генерування аерозолю, який включає: надання картриджа, що містить струмоприймач, і субстрату, що утворює аерозоль, який контактує зі струмоприймачем або знаходиться поруч з ним; розташування картриджа таким чином, щоб струмоприймач перебував поблизу пласкої спіральної індукційної котушки; і пропускання високочастотного коливального струму через пласку спіральну індукційну котушку для індукування струму в струмоприймачі, щоб у такий спосіб нагрівати субстрат, що утворює аерозоль.

Ознаки, описані у відношенні одного аспекту, можуть бути застосовані до інших аспектів винаходу. Зокрема, переважні або необов'язкові ознаки, описані відносно першого аспекту винаходу, можуть застосовуватися до другого та третього аспектів винаходу.

Варіанти здійснення системи згідно з винаходом будуть докладно описані далі, лише як приклад, з посиланням на прикладені графічні матеріали, на яких: на фіг. 1 показане схематичне зображення першого варіанта здійснення системи, що генерує аерозоль, що використовує пласку спіральну індукційну котушку; на фіг. 2 показаний картридж по фіг. 1; на фіг. З показана індукційна котушка по фіг. 1; на фіг. 4 показаний альтернативний струмоприймальний елемент для картриджа по фіг. 2; на фіг. 5 показаний ще один альтернативний струмоприймальний елемент для картриджа по фіг. 1; на фіг. 6 показане схематичне зображення другого варіанта здійснення, що використовує пласку спіральну індукційну котушку; на фіг. 7 показане схематичне зображення третього варіанта здійснення, що використовує пласкі спіральні індукційні котушки; на фіг. 8 показаний картридж по фіг. 7; на фіг. 9 показана індукційна котушка по фіг. 7; на фіг. 10 показане схематичне зображення четвертого варіанта здійснення; на фіг. 11 показаний картридж по фіг. 10; на фіг. 12 показане схематичне зображення п'ятого варіанта здійснення; на фіг. 13 показане схематичне зображення шостого варіанта здійснення; на фіг. 14 показане схематичне зображення сьомого варіанта здійснення; на фіг. 15 показане схематичне зображення восьмого варіанта здійснення, що використовує картридж із разовою дозою; на фіг 16А показаний перший приклад керувальної схеми для генерування високочастотного сигналу для індукційної котушки; і на фіг. 168 показаний другий приклад керувальної схеми для генерування високочастотного сигналу для індукційної котушки.

Усі варіанти здійснення, зображені на фігурах, засновані на індукційному -нагріванні. бо Індукційне нагрівання працює шляхом поміщення електропровідного виробу, призначеного для нагрівання, у магнітне поле, що змінюється із часом. Вихрові струми наводяться в провідному виробі. Якщо провідний виріб електрично ізольований, вихрові струми розсіюються за допомогою нагрівання джоулевим теплом провідного виробу. У системі, що генерує аерозоль, що працює шляхом нагрівання субстрату, що утворює аерозоль, субстрат, що утворює аерозоль, сам по собі зазвичай не має достатню електричну провідність для індуктивного нагрівання в такий спосіб. Тому, у варіантах здійснення, зображених на фігурах, струмоприймальний елемент використовується в якості провідного виробу, що нагрівається, й субстрат, що утворює аерозоль, потім нагрівається струмоприймальним елементом за допомогою теплопровідності, конвекції та/лабо випромінювання. Якщо використовується феромагнітний струмоприймальний елемент, тепло також може вироблятися втратами на гістерезис по мірі перемикання магнітних доменів у струмоприймальному елементі.

У кожному з варіантів здійснення використовується пласка спіральна котушка для генерування магнітного поля, яке змінюється з часом. Пласка спіральна котушка спроектована таким чином, щоб вона не зазнавала істотного нагрівання джоулевим теплом. Напроти, струмоприймальний елемент спроектований таким чином, щоб відбувалося істотне нагрівання джоулевим теплом елемента струмоприймача.

На фіг. 1 показане схематичне зображення системи, що генерує аерозоль, згідно з першим варіантом здійснення. Система містить пристрій 100 і картридж 200. Пристрій містить у собі основний корпус 101, що містить літій-залізо-фосфатну батарею 102 і керувальні електронні схеми 104. Основний корпус 101 також обмежує порожнину 112, у яку поміщається картридж 200. Пристрій також містить мундштукову частину 120, що містить випускний отвір 124. У цьому прикладі мундштукова частина з'єднана з основним корпусом 101 шарнірним з'єднанням, але може використовуватися будь-який тип з'єднання, такий як з'єднання, що защіпається, або з'єднання, що загвинчується. Впускні отвори 122 для повітря утворені між мундштуковою частиною 120 і основною частиною 101, коли мундштукова частина перебуває в закритому положенні, як зображено на фіг. 1.

Усередині мундштукової частини перебуває пласка спіральна індукційна котушка 110.

Котушка 110 виконана шляхом штампування або вирізання спіральної котушки з листа міді.

Котушка 110 більш детально зображена на фіг. 3. Котушка 110 розташована між впускними

Зо отворами 122 для повітря й випускним отвором 124 для повітря, у такий спосіб, щоб повітря, утягнене через впускні отвори 122 до випускного отвору 124, проходило крізь котушку. Котушка може бути покрита антикорозійним покриттям або огородженням.

Картридж 200 містить корпус 204 картриджа, що втримує капілярний матеріал і заповнений рідким субстратом, що утворює аерозоль. Корпус 204 картриджа непроникний для текучого середовища, але містить відкритий кінець, накритий проникним струмоприймальним елементом 210. Картридж 200 більш детально зображений на фіг. 2. Струмоприймальний елемент у цьому варіанті здійснення представляє собою феритову сітку. Субстрат, що утворює аерозоль, може утворювати меніск у проміжках сітки. Другим варіантом для струмоприймача є графітова тканина, що має структуру з відкритими чарунками.

Коли картридж 200 зчеплений із пристроєм і розміщено в порожнині 112, струмоприймальний елемент 210 розташований поруч із пласкою спіральною котушкою 110.

Картридж 200 може містити в собі ключові елементи для того, щоб забезпечити неможливість його введення в пристрій догори ногами.

При експлуатації, користувач робить затяжку на мундштуковій частині 120 для втягування повітря крізь впускні отвори 122 для повітря в мундштукову частину 120 їі з випускного отвору 124 у рот користувача. Пристрій містить датчик 106 затяжки у формі мікрофона, що є частиною керувальних електронних схем 104. Невеликий потік повітря втягується крізь впускний отвір 121 датчика повз мікрофон 106 і в мундштукову частину 120, коли користувач робить затяжку на мундштуковій частині. При виявленні затяжки керувальні електронні схеми подають високочастотний коливальний струм у котушку 110. Це створює коливальне магнітне поле, як зображено пунктирними лініями на фіг. 1. Також включається світлодіод 108 для позначення включеного стану пристрою. Коливальне магнітне поле проходить крізь струмоприймальний елемент, наводячи вихрові струми в струмоприймальному елементі. Струмоприймальний елемент нагрівається в результаті нагрівання - джоулевим теплом, досягаючи температури, достатньої для випаровування субстрату, що утворює аерозоль, поблизу струмоприймального елемента. Як згадувалось, втрати на гістерезис також можуть забезпечувати значне нагрівання струмоприймального елемента. Випарений субстрат, що утворює аерозоль, захоплюється повітрям, що тече від впускних отворів для повітря до випускного отвору для повітря, і охолоджується для утворення аерозолю усередині мундштукової частини перед потраплянням бо у рот користувача. Керувальні електронні схеми подають коливальний струм у котушку протягом визначеного періоду, у цьому прикладі - протягом п'яти секунд, після виявлення затяжки й потім виключають електричний струм до виявлення нової затяжки.

Як видно, картридж має просту й надійну конструкцію, що є недорогою для виготовлення в порівнянні з картриджами-розпилювачами, доступними на ринку. У цьому варіанті здійснення картридж має круглу циліндричну форму, і струмоприймальний елемент перекриває круглий відкритий кінець корпуса картриджа. Проте, можливі інші конфігурації. На фіг. 4 показаний вид з торця альтернативної конструкції картриджа, у якій струмоприймальний елемент являє собою смугу сталевої сітки 220, що перекриває прямокутний отвір у корпусі 204 картриджа. На фіг. 5 зображений вигляд з торця другого альтернативного струмоприймального елемента. На фіг. 5 струмоприймач являє собою три концентричні кільця, з'єднані радіальним стрижнем.

Струмоприймальний елемент заповнює круглий отвір у корпусі картриджа.

На фіг. 6 зображений другий варіант здійснення. На фіг. 6 зображений лише передній кінець системи, оскільки можуть використовуватися ті ж батарея й керувальні електронні схеми, що зображені на фіг. 1, включаючи механізм виявлення затяжок. На фіг. б пласка спіральна котушка 136 розташована в основній частині 101 пристрою в протилежному кінці порожнини щодо мундштукової частини 120, але система працює по суті в такий же спосіб. Роздільники 134 забезпечують достатній простір для потоку повітря між котушкою 136 і струмоприймальним елементом 210. Випарений субстрат, що утворює аерозоль, захоплюється повітрям, що тече повз струмоприймач від впускного отвору 132 до випускного отвору 124. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 6, деяка частина повітря може текти безпосередньо від впускного отвору 132 до випускного отвору 124, не проходячи через - струмоприймальний елемент. Цей прямий потік повітря змішується з парою у мундштуковій частині, прискорюючи охолодження й забезпечуючи оптимальний розмір крапель в аерозолі.

У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 6, картридж має такий же розмір і форму, що й картридж на фіг. 1, і має такий же корпус і струмоприймальний елемент. Проте, капілярний матеріал усередині картриджа, показаного на фіг. б, відрізняється від капілярного матеріалу, показаного на фіг. 1. Картридж, показаний на фіг. б, містить два різні капілярні матеріали 202, 206. Диск першого капілярного матеріалу 206 розташований таким чином, щоб контактувати зі струмоприймальним елементом 210 при експлуатації. Більша кількість другого капілярного

Зо матеріалу 202 розташована на протилежній стороні першого капілярного матеріалу 206 щодо струмоприймального елемента. Як перший капілярний матеріал, так і другий капілярний матеріал утримують рідкий субстрат, що утворює аерозоль. Перший капілярний матеріал 206, що контактує зі струмоприймальним елементом, має більш високу температуру теплового розкладання (щонайменше 160 "С або вище, таку як приблизно 250 "С), ніж другий капілярний матеріал 202. Перший капілярний матеріал 206 ефективно виконує функцію роздільника, відокремлюючи струмоприймальний елемент, який стає дуже гарячим при експлуатації, від другого капілярного матеріалу 202 для того, щоб другий капілярний матеріал не зазнав впливу температур, що перевищують його температуру теплового розкладання. Перепад температур у першому капілярному матеріалі такий, що другий капілярний матеріал зазнає впливу температур, нижчих від температури його теплового розкладання. Другий капілярний матеріал 202 може бути вибраний таким чином, щоб мати кращі капілярні властивості, ніж перший капілярний матеріал 206, мати здатність утримувати більше рідини на одиницю об'єму, ніж перший капілярний матеріал, і бути дешевшим від першого капілярного матеріалу. У цьому прикладі перший капілярний матеріал являє собою теплостійкий елемент, такий як скловолокно або елемент, що містить скловолокно, і другий капілярний матеріал являє собою полімер, такий як поліетилен високої щільності (НОРЕ), або поліетилентерефталат (РЕТ).

На фіг. 7 зображений третій варіант здійснення. На фіг. 7 зображений лише передній кінець системи, оскільки можуть використовуватися ті ж батарея й керувальні електронні схеми, що зображені на фіг. 1, включаючи механізм виявлення затяжок. На фіг. 7 картридж 240 має форму куба й виконаний із двома смугами струмоприймального елемента 242 на протилежних бічних поверхнях картриджа. Картридж зображений окремо на фіг. 8. Пристрій містить дві пласкі спіральні котушки 142, розташовані на протилежних сторонах порожнини таким чином, щоб смуги 242 струмоприймального елемента перебували поблизу котушок 142, коли картридж розміщений у порожнині. Котушки 142 мають прямокутну форму для того, щоб відповідати формі смуг струмоприймача, як зображено на фіг. 9. Прямокутна форма є переважною, тому що вона забезпечує більшу щільність вихрових струмів внаслідок мінімального поверхневого ефекту. Канали для потоку повітря розташовано між котушками 142 і смугами струмоприймача 242 таким чином, щоб повітря їх впускних отворів 144 текло повз смуги струмоприймача до випускного отвору 124, коли користувач робить затяжку на мундштуковій частині 120.

Як і у варіанті здійснення по фіг. 1, картридж містить капілярний матеріал і рідкий субстрат, що утворює аерозоль. Капілярний матеріал розташований таким чином, щоб передавати рідкий субстрат до смуг струмоприймального елемента 242.

На фіг. 10 зображений четвертий варіант здійснення. На фіг. 10 зображений лише передній кінець системи, оскільки можуть використовуватися ті ж батарея й керувальні електронні схеми, що зображені на фіг. 1, включаючи механізм виявлення затяжок. Пристрій по фіг. 10 має конструкцію, подібну до пристрою, зображеному на фіг. б, при цьому пласка спіральна індукційна котушка 152 розташована в основній частині 101 пристрою в протилежному кінці порожнини щодо мундштукової частини 120. Однак картридж, зображений на фіг. 10, має конструкцію, яка відрізняється від конструкції, показаної на фіг. 6. Картридж по фіг. 10 показаний на фіг. 11 у вигляді з торця. Корпус 250 картриджа має циліндричну форму, але має центральний канал 256, що проходить через нього. Субстрат, що утворює аерозоль, утримується в кільцевому просторі, що оточує центральний канал, і, як і раніше, може втримуватися в капілярному матеріалі усередині корпуса 250. Капілярний гніт розташований на одному кінці картриджа, заповнюючи центральний канал 256. Капілярний гніт виконаний з феритових волокон і виконує функцію як гнота для субстрату, що утворює аерозоль, так і струмоприймача, який індукційно нагрівається котушкою 152.

При експлуатації субстрат, що утворює аерозоль, втягується у феритовий гніт 252. При виявленні затяжки включається котушка 152 і створюється коливальне магнітне поле. Зміна магнітного потоку через гніт наводить вихрові струми в гноті й втрати на гістерезис, що викликає його нагрівання, випаровуючи субстрат, що утворює аерозоль, у гноті. Випаруваний субстрат, що утворює аерозоль, утягується в повітря, що втягується через систему від впускних отворів 154 для повітря до випускного отвору 124 для повітря внаслідок здійснення користувачем затяжок на мундштуковій частині. Повітря тече через внутрішній канал 256, який виконує функцію камери для утворення аерозолю, що охолоджує повітря й пару при проходженні до випускного отвору 124. Використання порожнистого картриджа дозволяє зменшити загальну довжину для системи, тому що пара охолоджується усередині порожнистого простору, утвореного картриджем.

На фіг. 12 зображений п'ятий варіант здійснення. На фіг. 12 зображений лише передній

Зо кінець системи, оскільки можуть використовуватися ті ж батарея й керувальні електронні схеми, що зображені на фіг. 1, включаючи механізм виявлення затяжок. Пристрій по фіг. 12 має конструкцію, подібну до конструкції пристрою по фіг. 7, із пласкими спіральними котушками, розташованими в бічній стінці корпуса, що оточує порожнину, у якій розміщається картридж, і що мають форму, яка відповідає формі корпуса. Однак картридж має іншу конфігурацію.

Картридж 260 по фіг. 12 має порожнисту циліндричну форму, подібну до форми картриджа, зображеного на фіг. 10. Картридж містить капілярний матеріал і заповнений рідким субстратом, що утворює аерозоль. Внутрішня поверхня картриджа 260, тобто поверхня, що оточує внутрішній канал 166, містить проникний для текучого середовища струмоприймальний елемент, у цьому прикладі - феритову сітку. Феритова сітка може покривати всю внутрішню поверхню картриджа або лише частину внутрішньої поверхні картриджа.

При експлуатації, користувач робить затяжку на мундштуковій частині 120 для втягування повітря крізь впускні отвори 164 для повітря крізь центральний канал картриджа, повз струмоприймальний елемент 262, у мундштукову частину 120 їі з випускного отвору 124 у рот користувача. При виявленні затяжки керувальні електронні схеми подають високочастотний коливальний струм у котушки 162. Це створює коливальне магнітне поле. Коливальне магнітне поле проходить крізь струмоприймальний елемент, наводячи вихрові струми та втрати на гістерезис в струмоприймальному елементі. Струмоприймальний елемент нагрівається і досягає температури, достатньої для випарування субстрату, що утворює аерозоль, поряд із струмоприймальним елементом. Випарений субстрат, що утворює аерозоль, проходить крізь струмоприймальний елемент і захоплюється повітрям, що тече від впускних отворів для повітря до випускного отвору для повітря, і охолоджується для утворення аерозолю усередині каналу й мундштукової частини перед потраплянням у рот користувача.

На фіг. 13 зображений шостий варіант здійснення. На фіг. 13 зображений лише передній кінець системи, оскільки можуть використовуватися ті ж батарея й керувальні електронні схеми, що зображені на фіг. 1, включаючи механізм виявлення затяжок. Картридж 270, зображений на фіг. 13, ідентичний картриджу, зображеному на фіг. 12. Проте, пристрій по фіг. 13 має іншу конфігурацію, що включає в себе пласку спіральну індукційну котушку 172 на опорній пластині 176, що проходить у центральний канал картриджа, для створення коливального магнітного поля поблизу струмоприймального елемента 272.

На фіг. 14 зображений сьомий варіант здійснення. На фіг. 14 зображений лише передній кінець системи, оскільки можуть використовуватися ті ж батарея й керувальні електронні схеми, що зображені на фіг. 1, включаючи механізм виявлення затяжок. На фіг. 14 пристрій має конструкцію, подібну до конструкції, зображеної на фіг. 12. Однак картридж по фіг. 14 заповнений струмоприймальним елементом 280, змоченим у субстраті, що утворює аерозоль.

Корпус картриджа містить паропроникну мембрану 282, яка дозволяє випаруваному субстрату, що утворює аерозоль, виходити з картриджа. Паропроникна мембрана 282 розташована суміжно з каналом для потоку повітря, що проходить від впускних отворів 184 для повітря до випускного отвору 124 для повітря.

При експлуатації, користувач робить затяжку на мундштуковій частині 120 для втягування повітря крізь впускні отвори 184 для повітря повз паропроникну частину картриджа 282 у мундштукову частину 120 і з випускного отвору 124 у рот користувача. При виявленні затяжки керувальні електронні схеми подають високочастотний коливальний струм у котушки 182. Це створює коливальне магнітне поле. Коливальне магнітне поле проходить крізь струмоприймальний елемент у картриджі, наводячи вихрові струми та втрати на гістерезис в струмоприймальному елементі. Струмоприймальний елемент нагрівається і досягає температури, достатньої для випарування субстрату, що утворює аерозоль. Випарений субстрат, що утворює аерозоль, втягується через паропроникну мембрану картриджа 282 повітрям, яке тече від впускних отворів для повітря до випускного отвору для повітря, і охолоджується для утворення аерозолю усередині мундштукової частини перед потраплянням у рот користувача.

Безсумнівно можливе використання струмоприймального елемента для заповнення картриджів, зображених на фіг. 1,2, 4, 5,6, 7, 8, 10, 11, 12 ї 13, у порожнистому картриджі, як показано на фіг. 12 і 13, у такий же спосіб і для створення паропроникної частини корпуса картриджа в такому положенні, щоб повітря проходило її, коли воно тече від впускних отворів для повітря до випускного отвору для повітря.

На фіг. 15 зображений восьмий варіант здійснення. На фіг. 15 зображений лише передній кінець системи, оскільки можуть використовуватися ті ж батарея й керувальні електронні схеми, що зображені на фіг. 1, включаючи механізм виявлення затяжок. У варіанті здійснення,

Зо зображеному на фіг. 15, картридж виконаний дуже маленьким, щоб утримувати достатню кількість субстрату, що утворює аерозоль, для одного застосування, наприклад, для одного сеансу паління або для однієї дози лікарського препарату. Картридж містить корпус 292 з фольги струмоприймача, виконаний з феритового матеріалу, що втримує субстрат 290, що утворює аерозоль. Передній кінець 294 корпуса картриджа є перфорованим, щоб бути паропроникним. Картридж закріплюється в порожнині в пристрої суміжно із пласкою спіральною індукційною котушкою 192.

При експлуатації, користувач робить затяжку на мундштуковій частині 120 для втягування повітря крізь впускні отвори 194 для повітря повз паропроникну частину картриджа 294 у мундштукову частину 120 і з випускного отвору 124 у рот користувача. При виявленні затяжки керувальні електронні схеми подають високочастотний коливальний струм у котушку 192. Це створює коливальне магнітне поле. Коливальне магнітне поле проходить крізь струмоприймальний елемент корпуса картриджа, наводячи вихрові струми та втрати на гістерезис в струмоприймальному елементі. Струмоприймальний елемент нагрівається і досягає температури, достатньої для випарування субстрату, що утворює аерозоль. -

Випарений субстрат, що утворює аерозоль, втягується через паропроникну частину картриджа 294 повітрям, яке тече від впускних отворів для повітря до випускного отвору для повітря, і охолоджується для утворення аерозолю усередині мундштукової частини перед потраплянням у рот користувача.

Усі описані варіанти здійснення можуть управлятися по суті однією й тією ж електронною схемою 104. На фіг. 16А зображений перший приклад схеми, використовуваної для подачі високочастотного коливального струму до індукційної котушки, використовуючи підсилювач потужності класу Е. Як видно на фіг. 16А, схема містить у собі підсилювач потужності класу Е, що включає в себе транзисторний перемикач 1100, що містить польовий транзистор (ЕРЕТ) 1110, наприклад польовий транзистор зі структурою метал-оксид-напівпровідник (МО5ЕЕТ), схему живлення транзисторного перемикача, позначену стрілкою 1120, для подачі сигналу перемикання (напруга затвор-витіб) в ЕТ 1110, і індуктивно-ємнісний контур 1130 навантаження, що містить шунтувальний конденсатор С1 і послідовне з'єднання конденсатора

С2 ії індукційної котушки 1/2. Джерело живлення постійного струму, що містить батарею 101, містить у собі дросель 1 і подає напругу джерела постійного струму. На фіг. 16А також бо зображений омічний опір Р, що представляє собою загальне омічне навантаження 1140, яке є сумою омічного опору сої індукційної котушки, позначеної як 12, ії омічного опору ВНіоаа струмоприймального елемента.

Через дуже малу кількість компонентів можна підтримувати надзвичайно маленький об'єм електронних схем джерела живлення. Цей надзвичайно маленький об'єм електронних схем джерела живлення можливий завдяки індуктору 12 індуктивно-ємнісного контуру 1130 навантаження, безпосередньо використовуваного в якості індуктора для індуктивного зв'язку зі струмоприймальним елементом, і цей маленький об'єм дозволяє зберігати невеликі загальні розміри всього пристрою для індукційного нагрівання.

Хоча загальний принцип роботи підсилювача потужності класу Е є відомим і докладно описаний у вже згадуваній статті "СІа55-Е ВЕ Роуег Атріїйегв", Маїнап 0. 5окКаї, опублікованій в журналі ОЕХ, що виходить раз у два місяці, випуск Січень/Лютий 2001 р., сторінки 9-20,

Американської ліги радіоаматорів (АКА), м. Ньюінгтон, Коннектикут, США, деякі загальні принципи будуть описані далі.

Припустимо, що схема 1120 живлення транзисторного перемикача подає напругу перемикання (напруга затвор-витік польового транзистора ЕЕТ) із прямокутним профілем на

ЕЕТ 1110. Поки РЕТ 1321 є провідним (у включеному стані), він по суті становить ланцюг короткого замикання (з малим опором) і весь електричний струм тече через дросель 11 і ГЕТ 1110. Коли ЕГЕТ 1110 є не провідним («у виключеному стані), увесь електричний струм тече в індуктивно-ємнісний контур навантаження, оскільки РЕТ 1110 по суті являє собою розімкнутий ланцюг (з більшим опором). Перемикання транзистора між цими двома станами здійснює перетворення подаваної постійної напруги та постійного струму на змінну напругу та змінний струм.

Для ефективного нагрівання струмоприймального елемента, необхідно передавати максимальну кількість подаваної енергії постійного струму у формі енергії змінного струму в індуктор 12 і потім у струмоприймальний елемент, індуктивно пов'язаний з індуктором 12.

Енергія, що розсіюється в струмоприймальному елементі (втрати на вихрові струми, втрати на гістерезис), генерує тепло в струмоприймальному елементі, як докладно описано вище. Інакше кажучи, розсіювання енергії в БЕТ 1110 повинне бути зведене до мінімуму, при цьому розсіювання енергії в струмоприймальному елементі повинне бути збільшене до максимуму.

Зо Розсіювання енергії в РЕТ 1110 протягом одного періоду змінної напруги/струму є добутком напруги та струму транзистора в кожний момент часу протягом періоду змінної напруги/струму, інтегрованим за цим періодом та усередненим за цим періодом. Оскільки ЕЕТ 1110 повинен підтримувати високу напругу протягом частини цього періоду й проводити сильний електричний струм протягом частини цього періоду, слід уникати одночасної наявності високої напруги й сильного електричного струму, оскільки це приведе до істотного розсіювання енергії в РЕТ 1110. У включеному стані РЕТ 1110, напруга транзистора близько до нульової, коли сильний електричний струм тече крізь ЕЕТ. В "замкненому" стані ЕЕТ 1110 напруга на транзисторі є високою, однак струм через ЕРЕТ 1110 близький до нуля.

Крім того, переходи при перемиканнях неминуче тривають протягом деяких часток періоду.

Тим не менш, високий добуток напруга-струм, який являє собою великі втрати потужності у ГЕТ 1110, може бути виключений за допомогою наступних додаткових заходів. По-перше, підвищення напруги транзистора відкладається доти, доки електричний струм, що проходить крізь транзистор, не буде зменшений до нуля. По-друге, напруга транзистора вертається до нульового значення перед тим, як електричний струм, що проходить крізь транзистор, починає підвищуватися. Це забезпечують за допомогою контуру 1130 навантаження, який містить шунтувальний конденсатор С1 і послідовний ланцюг із конденсатора С2 й індуктора 12, при цьому контур навантаження є контуром між РЕТ 1110 ії навантаженням 1140. По-третє, напруга транзистора під час включення практично дорівнює нулю (для біполярного площинного транзистора "В)/УТ" вона є напругою зсуву насичення Мо). Транзистор, що включається, не розряджає заряджений шунтувальний конденсатор С1, тим самим уникаючи розсіювання накопиченої енергії шунтувального конденсатора. По-четверте, крутість напруги транзистора дорівнює нулю під час включення. Потім, електричний струм, поданий на транзистор, що включається, по контуру навантаження, плавно підвищується від нуля з керованою помірною швидкістю, що приводить до низького розсіювання енергії, у той час як провідність транзистора зростає від нуля під час переходу при включенні. У результаті, напруга транзистора й електричний струм ніколи не є високими одночасно. Переходи при перемиканнях напруги й електричного струму зміщені за часом відносно один одного. Величини для 11, С1 ї С2 можуть бути обрані в такий спосіб, щоб максимально збільшити ефективне розсіювання енергії в струмоприймальному елементі.

Хоча підсилювач потужності класу Е є переважним для більшості систем згідно з винаходом, також можливо використовувати інші архітектури схем. На фіг. 168 зображений другий приклад схеми, використовуваної для подачі високочастотного коливального струму до індукційної котушки, використовуючи підсилювач потужності класу Ю. Схема по фіг. 16В містить батарею 101, приєднану до двох транзисторів 1210, 1212. Два перемикальні елементи 1220, 1222 надані для включення й вимикання транзисторів 1210, 1212. Перемикачі управляються з високою частотою таким чином, щоб забезпечити виключений стан одного із двох транзисторів 1210, 1212, у той час, як інший із двох транзисторів включений. Пласка спіральна індукційна котушка знову позначена як 12, і об'єднаний омічний опір котушки й - струмоприймального елемента позначений як ФК. Величини С1 і С2 можуть бути обрані в такий спосіб, щоб максимально збільшити ефективне розсіювання енергії в струмоприймальному елементі.

Струмоприймальний елемент може бути виготовлений з матеріалу або комбінації матеріалів, що мають температуру Кюрі, близьку до бажаної температури, до якої повинен нагріватися струмоприймальний елемент. Як тільки температура струмоприймального елемента перевищує цю температуру Кюрі, матеріал заміняє свої феромагнітні властивості парамагнітними властивостями. Відповідно, розсіювання енергії в струмоприймальному елементі суттєво зменшене, оскільки втрати на гістерезис матеріалу, що має парамагнітні властивості, значно менше втрат на гістерезис матеріалу, що має феромагнітні властивості. Це зменшене розсіювання енергії в струмоприймальному елементі може бути виявлене й, наприклад, генерування змінного струму перетворювачем постійного струму в змінний струм потім може бути перерване доти, поки струмоприймальний елемент знову не охолоне нижче температури Кюрі й не відновить свої феромагнітні властивості. Потім генерування потужності змінного струму перетворювачем постійного струму в змінний струм може бути знову відновлене.

Інші конструкції картриджа, що містять струмоприймальний елемент згідно з даним винаходом, можуть бути передбачені фахівцем у даній області. Наприклад, картридж може містити в собі мундштукову частину й може мати будь-яку бажану форму. Крім цього, розміщення котушки й струмоприймача згідно з винаходом може використовуватися в системах інших типів, що відрізняються від уже описаних, таких як зволожувачі, освіжувачі повітря й інші

Зо системи, що генерують аерозоль.

Наведені як приклад варіанти здійснення, описані вище, представлені для пояснення, а не для обмеження. Завдяки вищеописаним наведеним як приклад варіантам здійснення, інші варіанти здійснення, що відповідають вищеописаним наведеним як приклад варіантам здійснення, також повинні бути зрозумілі фахівцю в даній галузі техніки.

Claims (14)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, що містить пристрій, що генерує аерозоль, і картридж, виконаний з можливістю застосування із пристроєм, при цьому пристрій містить корпус пристрою, пласку спіральну індукційну котушку та джерело живлення, з'єднане із пласкою спіральною індукційною котушкою й виконане з можливістю подачі високочастотного коливального струму в пласку спіральну індукційну котушку, при цьому картридж містить корпус картриджа, що містить субстрат, що утворює аерозоль, і виконаний з можливістю зчеплення з корпусом пристрою, та струмоприймальний елемент, установлюваний для нагрівання субстрату, що утворює аерозоль.

2. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за п. 1, яка відрізняється тим, що корпус пристрою містить порожнину для розміщення щонайменше частини картриджа, при цьому порожнина має внутрішню поверхню.

3. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за п. 2, яка відрізняється тим, що пласка спіральна індукційна котушка розташована на поверхні порожнини, найближчої до джерела живлення, або суміжно з нею.

4. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за п. 2, яка відрізняється тим, що корпус пристрою містить основну частину й мундштукову частину, при цьому порожнина розташована в основній частині, а мундштукова частина має випускний отвір, через який аерозоль, генерований системою, може бути втягнутий у рот користувача, при цьому пласка спіральна індукційна котушка перебуває в мундштуковій частині.

5. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що пристрій містить повітряний канал від впускного отвору для повітря до випускного отвору для повітря, при цьому повітряний канал проходить через пласку бо спіральну індукційну котушку.

б. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що містить множину індукційних котушок.

7. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що струмоприймальний елемент контактує із субстратом, що утворює аерозоль.

8. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що струмоприймальний елемент передбачений на стінці корпуса картриджа, яка виконана з можливістю розташування суміжно із пласкою спіральною індукційною котушкою, коли корпус картриджа зчеплений з корпусом пристрою.

9. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що канал для потоку повітря передбачений між пласкою спіральною індукційною котушкою й струмоприймальним елементом, коли корпус картриджа зчеплений з корпусом пристрою.

10. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що струмоприймальний елемент є проникним для текучого середовища.

11. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що струмоприймальний елемент виконаний у формі листа й проходить через отвір у корпусі картриджа.

12. Система, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що система являє собою утримувану рукою курильну систему.

13. Пристрій, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, що містить корпус пристрою, пласку спіральну індукційну котушку усередині корпуса пристрою та джерело живлення, з'єднане із пласкою спіральною індукційною котушкою й виконане з можливістю подачі високочастотного коливального струму в пласку спіральну індукційну котушку.

14. Пристрій, що електрично нагрівається та генерує аерозоль, за п. 13, який відрізняється тим, що корпус пристрою утворює порожнину для розміщення щонайменше частини картриджа, при цьому картридж містить корпус, що містить субстрат, що утворює аерозоль, і струмоприймальний елемент, що контактує із субстратом, що утворює аерозоль. Зо 15. Спосіб генерування аерозолю, що включає надання картриджа, що містить струмоприймамч, і субстрату, що утворює аерозоль, який контактує зі струмоприймачем або знаходиться поруч з ним, розташування картриджа таким чином, щоб струмоприймач перебував поблизу пласкої спіральної індукційної котушки, та пропускання високочастотного коливального струму через пласку спіральну індукційну котушку для індукування струму в струмоприймачі, щоб у такий спосіб нагрівати субстрат, що утворює аерозоль.

они | та КУ 7 и Мі Ах, же ва я в х Ї Й дю Кі - ІВ з г я п АЧХ щи 122 вас її пд Х І і па С. й х где зве мя в де ен , питних ПТ ме ши М С 7 і й і у зх пн х о ІЙ р й й Х Кк Й й и -210 Я Й й и К т А й Ж Шин Зо З 7 ІЗ рі ра фронт в нт 10 ! | | Ве овюЮ Ю м й а ШІ 102 І ! З ще - Ше 04 кт фе Й й 5 Га

Фіг. 1

ЗО. й мити ВК Ж Кох ше як Х що - В га | дж і / й я х в яд й х гра Фіг?

рони ра я - поши бр, ід / // кл їй пт КІВ КИ фен ДИ ВИ дн Й жа ана Чиг, З Мена - 7 у ик хх - 230 «Фіг. й - ДЕ их і А М у в. тю о (5 У Пиши ут, / Х Ми А і одн Мей 236 «біг. 5 138 шо МО 202 ї я я М х м / ні х Мі Й я, С рт та Гу Як Й Е і Ше Н су 7 оС він Й ШИ ше Зб / | шля о | ня дит ох Її 7 Коди і; ПЕК Н дит х 7 фен і и 7 ! й х Н ! х х зв Іа о озо не за фіг.

142 242 за вх | ух Х М і ! хо езззнв аа Х фея М р в ВИ то ще и Са: иа но ов й вач в р за і цк т пити ! рон ПЕ шати Х Болт, Пт у ССС в У Ї ( Й то

БА. й був 382 «ік, 7 заа х ей х р ик Її 7 ай як Не Н Ї я оди ше Й й Вр ШИ рф ай их ИЙ Мб «Ху он, кю й зд ек і жд ре ай .

фіг. В в ; я с р " ре їй анна 5 256 зх гм х у 1 Б т | / пи В Пн те 24 з ї-о КІ 7 ій Ше Й і я і пи М : м 5 ї А сна ВАННИ СПИШ» СПИШ ит щу й Н 1 Ї жан а а нн ри х х рана 1 - І и щі пон нні пенесюттнтснтннен яння тн ння он І Кох ССС х 5 х й ПЕВ т у х 120 123 х , 232 ідо

Фіг. 10 рем 05 Кот ни ач Кок Рака ит, І я ча : 7 зх чаш р що М: К х Іза Фіг 166 363 З 2 І і ї їй ї і х Н 7 хо х У Н ща шок и й т о с МУ ще для УА шо ; Ше ко дтттнтннннтеттиї рнттннтт тин іс пнтитио ПИплоолто цу» рон донор : соокссо ра ЕЕ Й ри рай вона 1 Ї НО Ге шт ман го і о х х 1 ї І х 154 Н і м за

Фіг. 12 7 ІТ 17 г у І і хо / | і х і 7 Ше Дчнки | ак

Ї. ЕК ЕЕУ нн С, Пилок» и во Ш на ВИ СПИ тхоюу ся Гоооннсий ШТ ре. ; ШЕ во р х і Х и й І х у а щі х х ї М їй Й Я ; її | і рю І Ї та Н Н 37 175 Фіг ІЗ хо ЗщІ ме і У ій І і ЕКО ОТО В м Ки ОКА, / сх ож жо КК Ж Кох Шо КК о и дк Ка СХ о пееаненвея і: пору юх, хо и нн І Шан ША еВ ця и их гово КА Н 5 55 ше КХИх мя а у ше ВОК нити і Й Й х К у за зва М Ів «Фіг. 14 ме ря й г і Кон ХО плату Є ння) Е о Зір і й: Е с й | це ек м ! 7 щ о в В ді соми НЕ га Кей «| Ї | | ях рретенткниия ! пихи 7 ! НВ нення пон Й ЩеУ й / х це. / х Ех 24 «фік. 15 пек МИ: нин нини: гл БО НИ нньня шо шини КОР Ск лнни ЗИ ра ще І кі шо, І й і ше Я фен г пн нн нн В х ЕС Я ак я пн дюн / Н | ! Й за рот нм З У по т па по М, х см НН

Фіг. 164 ій каш ІЙ 12 г с | пеААЙТЖТЮТМТ ї-З рй я і З но | рен Ех, міх Ки ру пІСЇ Н - Ай т й и Я МУ Й | ; / Н ово Т22о ідлї

Фіг. 16