УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, С АКСИАЛЬНО ПОДВИЖНЫМ ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВАТЕЛЕМ Российский патент 2023 года по МПК A24F40/465 H05B6/10 

Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль.

Известно обеспечение устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой улетучиваются один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен в виде части изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость, такую как нагревательная камера, устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный узел может быть расположен вокруг нагревательной камеры для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный узел может представлять собой индукционный нагревательный узел. Индукционный нагревательный узел может содержать токоприемный (сусцепторный) узел и катушку индуктивности. Нагревательный узел может быть расположен вокруг полости. Генерирование тепла в нагревательном узле может равномерно нагревать изделие, генерирующее аэрозоль, размещенное в полости. Равномерное нагревание изделия, генерирующего аэрозоль, при температуре, достаточно высокой для создания удовлетворительного аэрозоля, может привести к быстрому истощению субстрата, образующего аэрозоль, изделия, образующего аэрозоль.

В документе предшествующего уровня техники WO 2019030172 A1 описывается устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство содержит корпус, имеющий камеру, выполненную с возможностью размещения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль. Устройство дополнительно содержит индукционный нагреватель для нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного внутри камеры корпуса. Индукционный нагреватель содержит индукционную катушку и нагревательный элемент, при этом нагревательный элемент выполнен с возможностью размещения в индукционной катушке. Индукционная катушка выполнена с возможностью перемещения относительно камеры корпуса. Индукционная катушка и нагревательный элемент выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга между первым рабочим положением и вторым рабочим положением.

Было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, в котором предотвращается слишком быстрое истощение субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, с возможностью частичного нагревания субстрата, образующего аэрозоль, изделия, образующего аэрозоль.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Устройство дополнительно содержит индукционный нагревательный узел. Индукционный нагревательный узел содержит токоприемный (сусцепторный) узел и катушку индуктивности. Катушка индуктивности расположена таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать токоприемный (сусцепторный) узел. Катушка индуктивности выполнена аксиально подвижной с возможностью перемещения вдоль токоприемного (сусцепторного) узла. Индукционный нагревательный узел содержит направляющий элемент, выполненный с возможностью направлять аксиальное перемещение катушки индуктивности.

Подвижная катушка индуктивности обеспечивает возможность нагревания частей токоприемного (сусцепторного) узла. Нагревание частей токоприемного (сусцепторного) узла приводит к нагреванию различных частей субстратной части изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в полости. Нагреваемая область внутри полости, связанная с положением катушки индуктивности, может называться зоной нагрева. Выполнение катушки индуктивности подвижной позволяет обеспечить множество зон нагрева. Зоны нагрева могут быть расположены вдоль продольной оси полости. Зоны нагрева могут отличаться друг от друга. Положения зон нагрева могут отличаться друг от друга. Зоны нагрева могут быть расположены смежно друг с другом. Может быть предусмотрено две зоны нагрева. Может быть предусмотрено более двух зон нагрева. Катушка индуктивности может быть выполнена с возможностью перемещения между двумя положениями. Катушка индуктивности может быть выполнена с возможностью перемещения между более чем двумя положениями. Катушка индуктивности может быть выполнена с возможностью перемещения в первое положение. Первое положение катушки индуктивности может соответствовать первой зоне нагрева. Катушка индуктивности может быть выполнена с возможностью перемещения во второе положение. Второе положение может отличаться от первого положения. Второе положение катушки индуктивности может соответствовать второй зоне нагрева. Первая зона нагрева может находиться в расположенной далее по ходу потока области полости. Вторая зона нагрева может находиться в расположенной ранее по ходу потока области полости. Направляющий элемент может быть прикреплен к катушке индуктивности или наоборот. Катушка индуктивности может надежно удерживаться внутри направляющего элемента или смежно с направляющим элементом. Катушка индуктивности может быть установлена на направляющем элементе. Направляющий элемент может содержать U-образное углубление для размещения катушки индуктивности. U-образное углубление может быть обращено к полости. Направляющий элемент может частично окружать катушку индуктивности.

Термин «аксиально» может относиться к направлению, параллельному или идущему вдоль продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. То, что катушка индуктивности является аксиально подвижной, может означать, что аксиально подвижной может быть только катушка индуктивности, предпочтительно вместе с направляющим элементом. Токоприемник (сусцептор) может быть неподвижным.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать кожух. Кожух может содержать направляющий паз. Направляющий элемент может быть выполнен с возможностью зацепления или в зацеплении с направляющим пазом. Индукционный нагревательный узел может быть размещен внутри кожуха. Кожух может содержать внутренний кожух и внешний кожух. Направляющий паз может быть предусмотрен во внутреннем кожухе. Направляющий паз может быть выполнен в виде охватывающего направляющего паза, и направляющий элемент может быть выполнен в виде выступающего направляющего элемента или наоборот. Направляющий элемент может быть выполнен с возможностью зацепления с направляющим пазом. Направляющий элемент может надежно удерживаться в направляющем пазе. Направляющий элемент может иметь H-образное поперечное сечение. Направляющий элемент может проходить через направляющий паз. Внешняя часть направляющего элемента может быть расположена в направлении радиально наружу относительно направляющего паза. Внутренняя часть направляющего элемента может быть расположена в направлении радиально внутрь относительно направляющего паза. Перемычка направляющего элемента может соединять внутреннюю часть направляющего элемента с внешней частью направляющего элемента. Радиальное перемещение направляющего элемента можно предотвратить за счет зацепления между направляющим элементом и направляющим пазом. Путем перемещения направляющего элемента можно перемещать катушку индуктивности.

Направляющий паз может быть выполнен в виде спирального направляющего паза. Перемещение направляющего элемента может осуществляться в направляющем пазе. Перемещение направляющего элемента может осуществляться в соответствии с формой направляющего паза. Спиральное перемещение направляющего элемента может обеспечиваться спиральным направляющим пазом. Возможность тангенциального перемещения направляющего элемента в комбинации с аксиальным перемещением направляющего элемента может обеспечиваться спиральным направляющим пазом. Как следствие, возможность тангенциального перемещения катушки индуктивности в комбинации с аксиальным перемещением катушки индуктивности может обеспечиваться спиральным направляющим пазом.

Направляющий элемент и направляющий паз могут быть выполнены таким образом, чтобы обеспечивать возможность вращательного перемещения катушки индуктивности вокруг продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, приводящего к осевому перемещению катушки индуктивности. Перемещение направляющего элемента в направляющем пазе может приводить к перемещению катушки индуктивности. Это перемещение может приводить к осевому перемещению катушки индуктивности. Перемещение направляющего элемента может обеспечивать возможность перемещения катушки индуктивности между различными положениями, такими как первое положение, соответствующее первой зоне нагрева, и второе положение, соответствующее второй зоне нагрева.

Токоприемный (сусцепторный) узел может быть расположен вдоль всей длины полости. Катушка индуктивности может частично окружать токоприемный (сусцепторный) узел. Токоприемный (сусцепторный) узел может быть расположен вдоль части полости, в которой размещена субстратная часть изделия, генерирующего аэрозоль, когда в полости размещено изделие, генерирующее аэрозоль. Токоприемный (сусцепторный) узел может окружать окружность полости. Токоприемный узел может полностью окружать окружность полости. Токоприемный узел может полностью окружать всю полость. Катушка индуктивности может полностью окружать токоприемный узел. Катушка индуктивности может частично окружать токоприемный узел. В частности, если катушка индуктивности выполнена с возможностью перемещения, желательно, чтобы катушка индуктивности частично окружала токоприемный узел. Перемещение катушки индуктивности может приводить к окружению катушкой индуктивности различных частей токоприемного узла. В качестве примера, катушку индуктивности можно перемещать в первое положение, соответствующее первой зоне нагрева, в этом случае катушка индуктивности может окружать первую часть токоприемного узла. Катушку индуктивности можно перемещать во второе положение, соответствующее второй зоне нагрева, в этом случае катушка индуктивности может окружать вторую часть токоприемного узла. Первое положение катушки индуктивности может называться первым положением нагрева, а второе положение катушки индуктивности может называться вторым положением нагрева.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать двигатель для перемещения катушки индуктивности. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью автоматически перемещать катушку индуктивности между первым положением нагрева и вторым положением нагрева. Двигатель может представлять собой электродвигатель. Двигатель может представлять собой линейный двигатель. Катушку индуктивности можно автоматически перемещать в случае истощения субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, нагреваемого катушкой индуктивности. В качестве примера, катушка индуктивности первоначально может быть размещена в первом положении нагрева. После истощения субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в первой зоне нагрева, соответствующей первому положению нагрева, катушку индуктивности можно автоматически переместить. Катушку индуктивности можно автоматически перемещать во второе положение нагревания для нагревания свежего субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося во второй зоне нагрева, соответствующей второму положению нагрева.

Возможность управления двигателем может обеспечиваться описанным в данном документе контроллером. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой двигателя в зависимости от времени работы катушки индуктивности. Если катушка индуктивности размещена в конкретном положении, таком как первое положение нагрева, и работает в течение времени, превышающего заданный порог, контроллер может управлять двигателем для перемещения катушки индуктивности в другое положение, такое как второе положение нагрева.

Токоприемный (сусцепторный) узел может содержать по меньшей мере первый токоприемник (сусцептор) и второй токоприемник (сусцептор), которые расположены на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Катушка индуктивности может быть выполнена с возможностью перемещения для окружения первого токоприемника (сусцептора), соответствующего первому положению нагрева, и выполнена с возможностью перемещения для окружения второго токоприемника (сусцептор), соответствующего второму положению нагрева.

Первый токоприемник (сусцептор) может быть расположен таким образом, чтобы окружать первую зону нагрева. Второй токоприемник (сусцептор) может быть расположен таким образом, чтобы окружать вторую зону нагрева. Первый токоприемник (сусцептор) может быть расположен на расстоянии от второго токоприемника (сусцептора). Первый токоприемник (сусцептор) может полностью окружать окружность полости. Второй токоприемник (сусцептор) может полностью окружать окружность полости. Продольная ось устройства, генерирующего аэрозоль, может совпадать с продольной осью полости.

Электроизоляционный элемент может быть расположен между первым токоприемником (сусцептором) и вторым токоприемником (сусцептор). Электроизоляционный элемент может электрически изолировать первый токоприемник (сусцептор) от второго токоприемника (сусцептора). Электроизоляционный элемент может иметь форму кольца. Электроизоляционный элемент может иметь диаметр, соответствующий диаметру первого и второго токоприемников. Электроизоляционный элемент может быть трубчатым.

Токоприемный узел может содержать по меньшей мере два продолговатых токоприемника, расположенных параллельно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Токоприемники могут иметь форму лезвия. Токоприемники могут быть расположены внутри полости трубчатого узла таким образом, что изделие, генерирующее аэрозоль, может удерживаться между токоприемниками.

Между токоприемниками могут быть предусмотрены зазоры. Зазоры могут обеспечивать возможность втягивания воздуха в изделие, генерирующее аэрозоль, в радиальном направлении.

Токоприемники могут быть расположены вокруг боковой стенки полости в трубчатой компоновке.

Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Устройство дополнительно содержит индукционный нагревательный узел. Индукционный нагревательный узел содержит токоприемный узел и по меньшей мере первую катушку индуктивности и вторую катушку индуктивности. Токоприемный узел расположен таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать полость. Первая катушка индуктивности расположена таким образом, чтобы окружать первую область токоприемного узла. Вторая катушка индуктивности расположена таким образом, чтобы окружать вторую область токоприемного узла.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания. Источник питания может представлять собой источник питания постоянного тока (DC). Источник питания может быть электрически соединен с первой катушкой индуктивности. В одном варианте осуществления, источник питания представляет собой источник питания постоянного тока, имеющий выходное напряжение постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 вольт до приблизительно 4,5 вольт и выходное значение постоянного тока в диапазоне от приблизительно 1 А до приблизительно 10 А (что соответствует выходной мощности постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 ватт до приблизительно 45 ватт). Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать преобразователь постоянного тока в переменный (DC/AC) для преобразования постоянного тока, подаваемого источником питания, в переменный, что будет преимуществом. Преобразователь постоянного тока в переменный может содержать усилитель мощности класса D или класса E. Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи переменного тока. Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на двигатель для перемещения катушки индуктивности.

Источник питания может представлять собой батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке. Источник питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более применений устройства, генерирующего аэрозоль. Например, источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует типичному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций.

Источник питания может быть выполнен с возможностью работы на высокой частоте. В данном документе термин «высокочастотный колебательный ток» обозначает колебательный ток с частотой от 500 килогерц до 30 мегагерц. Высокочастотный колебательный ток может иметь частоту от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 30 мегагерц, предпочтительно от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 10 мегагерц и более предпочтительно от приблизительно 5 мегагерц до приблизительно 8 мегагерц.

Индукционный нагревательный узел может быть выполнен с возможностью генерировать тепло за счет индукции. Индукционный нагревательный узел содержит катушку индуктивности и токоприемный узел. Может быть предусмотрена одна катушка индуктивности. Может быть предусмотрен один токоприемный узел. Предпочтительно предусмотрено более одной катушки индуктивности. Могут быть предусмотрены первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности. Предпочтительно предусмотрено более одного токоприемного узла. Предпочтительно предусмотрен первый токоприемный узел и второй токоприемный узел, или токоприемный узел содержит первый токоприемник и второй токоприемник. Катушка индуктивности может окружать токоприемный узел. Первая катушка индуктивности может окружать первый токоприемный узел или первый токоприемник. Вторая катушка индуктивности может окружать второй токоприемный узел или второй токоприемник. В альтернативном варианте осуществления могут быть предусмотрены по меньшей мере две катушки индуктивности, окружающие один токоприемный узел. Если предусмотрено более одного токоприемного узла, предпочтительно предусмотрены электроизоляционные элементы, описанные в данном документе, между токоприемными узлами.

Токоприемный узел может содержать токоприемник. Токоприемный узел может содержать множество токоприемников. Токоприемный узел может содержать токоприемник в форме лезвия. В альтернативном варианте осуществления токоприемный узел может содержать трубчатые токоприемники. Токоприемники в форме лезвия могут быть расположены таким образом, чтобы окружать полость. Токоприемники в форме лезвия могут быть расположены внутри полости. Токоприемники в форме лезвий могут быть выполнены с возможностью удерживания изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в полость. Токоприемники в форме лезвия могут иметь расширяющиеся расположенные далее по ходу потока концы для облегчения вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в токоприемники в форме лезвия. Если токоприемники имеют трубчатую форму, можно использовать аналогичную компоновку токоприемников. Трубчатые токоприемники могут быть расположены таким образом, чтобы окружать полость. Трубчатые токоприемники могут быть расположены внутри полости.

Воздух может втекать в полость через отверстие для воздуха в основании полости. Затем воздух может поступать в изделие, генерирующее аэрозоль, на расположенной ранее по ходу потока торцевой поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно воздух может протекать между боковой стенкой полости, предпочтительно образованной теплоизоляционным элементом, и токоприемниками в форме лезвия. Затем воздух может поступать в изделие, генерирующее аэрозоль, через промежутки между токоприемниками в форме лезвия. Это позволяет достичь равномерного проникновения воздуха в изделие, генерирующее аэрозоль, тем самым оптимизируя генерирование аэрозоля. Если токоприемники являются трубчатыми, то трубчатые токоприемники могут иметь внутренний диаметр, соответствующий внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль, или немного меньший. Изделие, генерирующее аэрозоль, может удерживаться трубчатыми токоприемниками. В этом случае воздух может поступать в изделие, генерирующее аэрозоль, преимущественно или исключительно на расположенной ранее по ходу потока торцевой поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. В альтернативном варианте осуществления трубчатые токоприемники могут иметь внутренний диаметр, превышающий внешний диаметр изделия, генерирующего аэрозоль. В этом случае воздух может поступать в изделие, генерирующее аэрозоль, на расположенной ранее по ходу потока торцевой поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. Дополнительно воздух может поступать радиально в изделие, генерирующее аэрозоль, с внешней окружности изделия, генерирующего аэрозоль.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать концентратор потока. Концентратор потока может быть выполнен из любого материала, имеющего высокую магнитную проницаемость. Концентратор потока может быть расположен таким образом, чтобы окружать индукционный нагревательный узел. Концентратор потока может концентрировать линии магнитного поля во внутренней части концентратора потока, тем самым увеличивая эффект нагрева токоприемного узла посредством катушки индуктивности. Если предусмотрено множество токоприемных элементов, концентратор потока может быть дополнительно или в альтернативном варианте осуществления расположен между токоприемными элементами. Концентратор потока может быть выполнен с возможностью концентрировать линии магнитного поля в направлении токоприемного элемента, который окружен катушкой индуктивности. В качестве примера, если катушка индуктивности расположена в первом положении нагрева, окружая первый токоприемный элемент, концентратор потока может быть выполнен с возможностью концентрировать линии магнитного поля в первом токоприемнике. Если катушку индуктивности впоследствии перемещают во второе положение нагрева, в котором она окружает второй токоприемник, концентратор потока может быть выполнен с возможностью концентрировать линии магнитного поля во втором токоприемнике. Предпочтительно концентратор потока является неподвижным. Концентратор потока может быть прикреплен к кожуху, предпочтительно к кожуху устройства, генерирующего аэрозоль. В альтернативном варианте осуществления концентратор потока может быть подвижным. Концентратор потока может быть прикреплен к одному или обоим из катушки индуктивности и направляющего элемента. Концентратор потока может быть выполнен с возможностью перемещения вместе с катушкой индуктивности.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер. Контроллер может быть электрически соединен с катушкой индуктивности. Контроллер может быть электрически соединен с первой катушкой индуктивности и со второй катушкой индуктивности. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления электрическим током, подаваемым на катушки индуктивности, и, таким образом, напряженностью магнитного поля, генерируемого катушками индуктивности. Контроллер может быть соединен с двигателем, выполненным с возможностью перемещать катушку индуктивности. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой двигателя. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей электрической энергии от источника питания на двигатель.

Источник питания и контроллер могут быть соединены с катушкой индуктивности, предпочтительно с первой и второй катушками индуктивности, и выполнены с возможностью подачи переменного электрического тока на каждую из катушек индуктивности независимо друг от друга таким образом, что при использовании каждая из катушек индуктивности генерирует переменное магнитное поле. Это означает, что блок питания и контроллер способны подавать переменный электрический ток отдельно на первую катушку индуктивности, отдельно на вторую катушку индуктивности или одновременно на обе катушки индуктивности. Это позволяет обеспечить различные профили нагревания. Профиль нагревания может относиться к температуре соответствующей катушки индуктивности. Для нагрева до высокой температуры переменный электрический ток может подаваться на обе катушки индуктивности одновременно. Для нагрева до более низкой температуры или нагрева только части субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, переменный электрический ток может подаваться только на первую катушку индуктивности. Затем переменный электрический ток может подаваться только на вторую катушку индуктивности.

Контроллер может быть соединен с катушками индуктивности и источником питания. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания на катушки индуктивности от источника питания. Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) либо другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования подачи тока на катушки индуктивности. Ток может подаваться на одну или обе из катушек индуктивности непрерывно после активации устройства, генерирующего аэрозоль, или может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке.

Источник питания и контроллер могут быть выполнены с возможностью независимого изменения амплитуды переменного электрического тока, подаваемого на каждую из первой катушки индуктивности и второй катушки индуктивности. При такой компоновке напряженность магнитных полей, генерируемых первой и второй катушками индуктивности, можно независимо изменять путем изменения амплитуды тока, подаваемого на каждую катушку. Это может способствовать достижению удобно изменяемого эффекта нагрева. Например, амплитуда тока, подаваемого на одну или обе из катушек, может быть увеличена во время пуска для сокращения времени включения устройства, генерирующего аэрозоль.

Первая катушка индуктивности устройства, генерирующего аэрозоль, может образовывать часть первой цепи. Первая цепь может представлять собой резонансный контур. Первая цепь может иметь первую резонансную частоту. Первая цепь может содержать первый конденсатор. Вторая катушка индуктивности может образовывать часть второй цепи. Вторая цепь может представлять собой резонансный контур. Вторая цепь может иметь вторую резонансную частоту. Первая резонансная частота может отличаться от второй резонансной частоты. Первая резонансная частота может быть идентична второй резонансной частоте. Вторая цепь может содержать второй конденсатор. Резонансная частота резонансного контура зависит от индуктивности соответствующей катушки индуктивности и емкости соответствующего конденсатора.

Полость устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь открытый конец, в который вставляют изделие, генерирующее аэрозоль. Полость может иметь закрытый конец, противоположный открытому концу. Закрытый конец может представлять собой основание полости. Закрытый конец может быть закрыт за исключением того, что предусмотрены отверстия для воздуха, расположенные в основании. Основание полости может быть плоским. Основание полости может быть круглым. Основание полости может быть расположено ранее по ходу потока относительно полости. Открытый конец может быть расположен далее по ходу потока относительно полости. Продольное направление может представлять собой направление, проходящее между открытым и закрытым концами. Продольная ось полости может быть параллельна продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

Полость может быть выполнена в виде нагревательной камеры. Полость может иметь цилиндрическую форму. Полость может иметь полую цилиндрическую форму. Полость может иметь круглое поперечное сечение. Полость может иметь эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение. Полость может иметь диаметр, соответствующий диаметру изделия, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «ближний» означает пользовательский конец или мундштучный конец устройства, генерирующего аэрозоль, а термин «дальний» означает конец, противоположный ближнему концу. Применительно к полости термин «ближний» означает область, ближайшую к открытому концу полости, а термин «дальний» означает область, ближайшую к закрытому концу.

В данном документе термин «длина» означает основной размер в продольном направлении устройства, генерирующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «ширина» означает основной размер в поперечном направлении устройства, генерирующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, в конкретном месте вдоль его длины. Термин «толщина» означает размер в поперечном направлении, перпендикулярном ширине.

В данном документе термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться посредством нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, является частью изделия, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть изделием, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый пользователем, затягивающимся или делающим затяжку из мундштука на ближнем или пользовательском конце системы. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табак, называется табачным стиком. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью вставки в полость устройства, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с изделием, генерирующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля.

В данном документе термин «система, генерирующая аэрозоль» означает комбинацию изделия, генерирующего аэрозоль, описанного и проиллюстрировано далее в данном документе, и устройства, генерирующего аэрозоль, описанного и проиллюстрировано далее в данном документе. В системе изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, взаимодействуют для генерирования вдыхаемого аэрозоля.

В данном документе «токоприемный узел» означает проводящий элемент, нагревающийся при воздействии на него изменяющегося магнитного поля. Это может быть результатом вихревых токов, наводимых в токоприемном узле, потерь на гистерезис или как вихревых токов, так и потерь на гистерезис. Во время использования токоприемный узел расположен в тепловом контакте или в непосредственной тепловой близости к субстрату, образующему аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости устройства, генерирующего аэрозоль. За счет этого субстрат, образующий аэрозоль, нагревается токоприемным узлом таким образом, что образуется аэрозоль.

Токоприемный узел может иметь цилиндрическую форму, предпочтительно образованную отдельными токоприемниками в форме лезвия. Токоприемный узел может иметь форму, соответствующую форме соответствующей катушки индуктивности. Токоприемный узел может иметь диаметр, меньший, чем диаметр соответствующей катушки индуктивности, так что токоприемный узел может быть расположен внутри катушки индуктивности. В качестве альтернативы токоприемникам в форме лезвия токоприемники могут быть трубчатыми. Токоприемники могут иметь цилиндрическую форму. Токоприемники могут иметь полую цилиндрическую форму.

Термин «зона нагрева» обозначает часть длины полости, которая по меньшей мере частично окружена катушками индуктивности таким образом, что токоприемный узел, расположенный в зоне нагрева или около нее, может индукционно нагреваться катушками индуктивности. Зона нагрева может содержать первую зону нагрева и вторую зону нагрева. Зона нагрева может быть разделена на первую зону нагрева и вторую зону нагрева. Первая зона нагрева может быть окружена первой катушкой индуктивности. Вторая зона нагрева может быть окружена второй катушкой индуктивности. Может быть предусмотрено более двух зон нагрева. Может быть предусмотрено множество зон нагрева. Для каждой зоны нагрева может быть предусмотрена катушка индуктивности. Одна или более катушек индуктивности могут быть выполнены с возможностью перемещения для окружения зон нагрева и выполнены с возможностью посегментного нагрева зон нагрева. В качестве предпочтительного варианта осуществления предусмотрена одна катушка индуктивности, которая выполнена с возможностью перемещения между разными зонами нагрева для окружения соответствующих зон нагрева.

Термин «катушка» в данном документе является взаимозаменяемым с терминами «катушка индуктивности», «индукционная катушка» или «индуктор» по всему документу. Катушка может представлять собой приводную (первичную) катушку, соединенную с источником питания.

Эффект нагрева можно изменять путем управления первой и второй катушками индуктивности независимо. Эффект нагрева можно изменять путем предоставления первой и второй катушек индуктивности с разными конфигурациями таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было разным. Например, эффект нагрева можно изменять путем выполнения первой и второй катушек индуктивности из разных типов проволоки таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было разным. Эффект нагрева можно изменять путем управления первой и второй катушками индуктивности независимо и путем предоставления первой и второй катушек индуктивности с разными конфигурациями таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было разным.

Каждая катушка индуктивности (катушки) расположена(ы) по меньшей мере частично вокруг зоны нагрева. Катушка индуктивности может проходить лишь частично вокруг окружности полости в области зоны нагрева. Катушка индуктивности может проходить вокруг всей окружности полости в области зоны нагрева.

Катушка(и) индуктивности может(гут) представлять собой планарную катушку, расположенную вокруг части окружности полости или полностью вокруг окружности полости. В данном документе «планарная катушка» означает намотанную по спирали катушку, имеющую ось наматывания, которая перпендикулярна поверхности, в которой лежит катушка. Планарная катушка может лежать в плоской евклидовой плоскости. Планарная катушка может лежать на изогнутой плоскости. Например, планарная катушка может быть намотана в плоской евклидовой плоскости и впоследствии согнута, чтобы лежать на изогнутой плоскости.

Полезно, когда катушка(и) индуктивности является(ются) спиральной(ыми). Катушка индуктивности может быть спиральной и намотанной вокруг центрального свободного пространства, в котором расположена полость. Катушка индуктивности может быть расположена вокруг всей окружности полости.

Катушка(и) индуктивности может(гут) быть спиральной(ыми) и концентрической(ими). Первая и вторая катушки индуктивности могут иметь разные диаметры. Первая и вторая катушки индуктивности могут быть спиральными и концентрическими и могут иметь разные диаметры. В таких вариантах осуществления меньшая из двух катушек может быть расположена по меньшей мере частично внутри большей из первой и второй катушек индуктивности.

Витки обмотки первой катушки индуктивности могут быть электрически изолированы от витков обмотки второй катушки.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать одну или более дополнительных катушек индуктивности. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать третью и четвертую катушки индуктивности, предпочтительно связанные с дополнительными токоприемниками, предпочтительно связанными с различными зонами нагрева. Если предусмотрено множество токоприемников, между токоприемниками может быть предусмотрено множество электроизоляционных элементов.

Первая и вторая катушки индуктивности имеют разные значения индуктивности, что дает преимущество. Первая катушка индуктивности может иметь первую индуктивность, а вторая катушка индуктивности может иметь вторую индуктивность, которая меньше первой индуктивности. Это означает, что магнитные поля, генерируемые первой и второй катушками индуктивности, будут иметь разные напряженности при заданном токе. Это может способствовать достижению разного эффекта нагрева, обеспечиваемого первой и второй катушками индуктивности, при приложении тока одинаковой амплитуды к обеим катушкам. Это может понизить требования к управлению устройства, генерирующего аэрозоль. В случаях, когда первую и вторую катушки индуктивности активируют независимо, катушку индуктивности с большей индуктивностью можно активировать в момент времени, отличный от катушки индуктивности с более низкой индуктивностью. Например, катушку индуктивности с большей индуктивностью можно активировать во время работы, например, во время затяжки, а катушку индуктивности с более низкой индуктивностью можно активировать между сеансами работы, например, между затяжками. Это может способствовать поддержанию повышенной температуры в полости между сеансами использования без необходимости в таком же питании, как при обычном использовании, что является преимуществом. Этот «предварительный нагрев» может уменьшать время, необходимое для возврата полости к желаемой рабочей температуре после возобновления работы устройства, генерирующего аэрозоль. В альтернативном варианте осуществления первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности могут иметь одинаковые значения индуктивности.

Первая и вторая катушки индуктивности могут быть образованы из проволоки одинакового типа. Преимущественно первая катушка индуктивности образована из проволоки первого типа, а вторая катушка индуктивности образована из проволоки второго типа, которая отличается от проволоки первого типа. Например, составы проволок или их поперечные сечения могут различаться. Таким образом, индуктивность первой и второй катушек индуктивности может быть разной, даже если общая геометрическая форма катушек одинакова. Это может обеспечить возможность использования одинаковых или похожих геометрических форм катушек для первой и второй катушек индуктивности. Это может способствовать более компактной компоновке.

Проволока первого типа может содержать первый материал проволоки, а проволока второго типа может содержать второй материал проволоки, который отличается от первого материала проволоки. Электрические свойства первого и второго материалов проволоки могут различаться. Например, проволока первого типа может иметь первое сопротивление, а проволока второго типа может иметь второе сопротивление, которое отличается от первого сопротивления.

Подходящие материалы для катушки(ек) индуктивности включают медь, алюминий, серебро и сталь. Предпочтительно катушка индуктивности образована из меди или алюминия.

В случаях, когда первая катушка индуктивности образована из проволоки первого типа, а вторая катушка индуктивности образована из проволоки второго типа, которая отличается от проволоки первого типа, проволока первого типа может иметь другое поперечное сечение, чем проволока второго типа. Проволока первого типа может иметь первое поперечное сечение, а проволока второго типа может иметь второе поперечное сечение, которое отличается от первого поперечного сечения. Например, проволока первого типа может иметь первую форму поперечного сечения, а проволока второго типа может иметь вторую форму поперечного сечения, которая отличается от первой формы поперечного сечения. Проволока первого типа может иметь первую толщину, а проволока второго типа может иметь вторую толщину, которая отличается от первой толщины. Форма поперечного сечения и толщина проволоки первого и второго типов могут различаться.

Токоприемный узел может быть образован из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для аэрозолизации субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для токоприемного узла включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Предпочтительные токоприемные узлы содержат металл или углерод. Токоприемные узлы могут содержать или состоять из ферромагнитного материала, например ферритного железа, ферромагнитного сплава, такого как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитных частиц и феррита, что дает преимущество. Подходящий токоприемный узел может быть выполнен из алюминия или содержать его. Токоприемный узел может содержать более 5 процентов, предпочтительно более 20 процентов, более предпочтительно более 50 процентов или более 90 процентов ферромагнитных или парамагнитных материалов. Предпочтительные токоприемные узлы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию.

Токоприемный узел может быть образован из одного слоя материала. Указанный один слой материала может представлять собой слой стали.

Токоприемный узел может содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике. Например, токоприемный узел может содержать металлические дорожки, образованные на внешней поверхности керамического сердечника или подложки.

Токоприемный узел может быть образован из слоя аустенитной стали. Один или более слоев из нержавеющей стали могут быть расположены на слое из аустенитной стали. Например, токоприемный узел может быть образован из слоя аустенитной стали, имеющего слой нержавеющей стали на каждой из его верхней и нижней поверхностей. Токоприемный узел может содержать единственный материал токоприемника. Токоприемный узел может содержать первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. Первый материал токоприемника может быть расположен в тесном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Первый и второй материалы токоприемника могут находиться в тесном контакте с образованием цельного токоприемника. В некоторых вариантах осуществления первый материал токоприемника представляет собой нержавеющую сталь, а второй материал токоприемника представляет собой никель. Токоприемный узел может иметь двухслойную конструкцию. Токоприемные узлы могут быть образованы из слоя нержавеющей стали и слоя никеля.

Непосредственный контакт между первым материалом токоприемника и вторым материалом токоприемника может быть достигнут любыми подходящими средствами. Например, второй материал токоприемника может быть осажден, нанесен, нанесен в виде покрытия, нанесен посредством плакирования или приварен к первому материалу токоприемника. Предпочтительные способы включают электролитическое осаждение, гальваническое осаждение и нанесение посредством плакирования.

Второй материал токоприемника может иметь температуру Кюри ниже 500 градусов по Цельсию. Первый материал токоприемника может использоваться главным образом для нагрева токоприемника, когда токоприемник размещен в переменном электромагнитном поле. Может быть использован любой подходящий материал. Например, первый материал токоприемника может представлять собой алюминий или может представлять собой черный металл, такой как нержавеющая сталь. Второй материал токоприемника предпочтительно используется главным образом для указания на то, что токоприемник достиг конкретной температуры, и эта температура представляет собой температуру Кюри второго материала токоприемника. Температура Кюри второго материала токоприемника может использоваться для регулирования температуры всего токоприемника во время работы. Таким образом, температура Кюри второго материала токоприемника должна быть ниже температуры воспламенения субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для второго токоприемного материала могут включать никель и определенные сплавы никеля. Температуру Кюри второго материала токоприемника предпочтительно можно выбрать так, чтобы она была ниже 400 градусов по Цельсию, предпочтительно ниже 380 градусов по Цельсию или ниже 360 градусов по Цельсию. Предпочтительно второй материал токоприемника представляет собой магнитный материал, выбранный таким образом, что он имеет температуру Кюри, которая по существу совпадает с желаемой максимальной температурой нагрева. Иначе говоря, предпочтительно, чтобы температура Кюри второго материала токоприемника была приблизительно такой же, что и температура, до которой должен быть нагрет токоприемник для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Температура Кюри второго материала токоприемника может, например, находиться в диапазоне от 200 градусов по Цельсию до 400 градусов по Цельсию или в диапазоне от 250 градусов по Цельсию до 360 градусов по Цельсию. В некоторых вариантах осуществления может быть предпочтительным совместное ламинирование первого материала токоприемника и второго материала токоприемника. Совместное ламинирование может быть выполнено с помощью любых подходящих средств. Например, полоска первого материала токоприемника может быть приварена или диффузионно соединена с полоской второго материала токоприемника. В альтернативном варианте осуществления слой второго материала токоприемника может быть нанесен или осажден на полоску первого материала токоприемника.

Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является портативным. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с традиционной сигарой или сигаретой. Система может представлять собой электрическую курительную систему. Система может представлять собой удерживаемую рукой систему, генерирующую аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 150 миллиметров. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров.

Кожух может быть продолговатым. Кожух может содержать любой подходящий материал или сочетание материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.

Кожух может содержать мундштук. Мундштук может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха. Мундштук может содержать более одного впускного отверстия для воздуха. Одно или более впускных отверстий для воздуха могут снижать температуру аэрозоля перед его доставкой пользователю и могут снижать концентрацию аэрозоля перед его доставкой пользователю.

В альтернативном варианте осуществления мундштук может быть предусмотрен как часть изделия, генерирующего аэрозоль.

В данном документе термин «мундштук» относится к той части устройства, генерирующего аэрозоль, которая размещается во рту пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля, образуемого генерирующим аэрозоль устройством из изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости указанного кожуха.

Впускное отверстие для воздуха может быть выполнено в виде полуоткрытого впускного отверстия. Полуоткрытое впускное отверстие предпочтительно позволяет воздуху поступать в устройство, генерирующее аэрозоль. Выход воздуха или жидкости из устройства, генерирующего аэрозоль, через полуоткрытое впускное отверстие можно предотвратить. Полуоткрытое впускное отверстие может являться, например, полупроницаемой мембраной, проницаемой только для воздуха в одном направлении, но непроницаемой для воздуха и жидкости в противоположном направлении. Полуоткрытое впускное отверстие может также являться, например, одноходовым клапаном. Предпочтительно полуоткрытые впускные отверстия обеспечивают возможность прохождения воздуха через впускное отверстие только при соблюдении конкретных условий, например, минимального понижения давления в устройстве, генерирующем аэрозоль, или прохождения через клапан или мембрану некоторого объема воздуха.

Нагревательный узел может приводиться в действие системой обнаружения затяжки. В альтернативном варианте осуществления нагревательный узел может приводиться в действие путем нажатия кнопки включения/выключения, удерживаемой в течение затяжки пользователя. Система обнаружения затяжек может быть выполнена в виде датчика, который может быть выполнен в виде датчика потока воздуха для измерения скорости потока воздуха. Скорость потока воздуха представляет собой параметр, характеризующий количество воздуха, втягиваемого пользователем в единицу времени через путь для потока воздуха генерирующего аэрозоль устройства. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком потока воздуха, если скорость потока воздуха превысила заданное пороговое значение. Инициирование также может быть обнаружено при активации кнопки пользователем.

Датчик также может быть выполнен в виде датчика давления для измерения давления воздуха внутри устройства, генерирующего аэрозоль, который втягивается через путь для потока воздуха устройства во время осуществления затяжки пользователем. Датчик может быть выполнен с возможностью измерения разности давления или падения давления между давлением воздуха окружающей среды снаружи устройства, генерирующего аэрозоль, и воздуха, который пользователь втягивает через устройство. Давление воздуха может быть обнаружено во впускном отверстии для воздуха, в мундштуке устройства, полости, такой как нагревательная камера, или любом другом проходе или камере внутри устройства, генерирующего аэрозоль, через которое течет воздух. Когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, внутри устройства образуется отрицательное давление или вакуум, при этом отрицательное давление может быть зарегистрировано датчиком давления. Под термином «отрицательное давление» следует понимать давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха. Другими словами, когда пользователь осуществляет затяжку из устройства, воздух, который втягивается через устройство, имеет давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха снаружи устройства. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком давления, если разность давления превышает заданное пороговое значение.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать пользовательский интерфейс для активации устройства, генерирующего аэрозоль, например кнопку для инициации нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, или дисплей для отображения состояния устройства, генерирующего аэрозоль, или субстрата, образующего аэрозоль.

Система, генерирующая аэрозоль, представляет собой комбинацию устройства, генерирующего аэрозоль, и одного или более изделий, генерирующих аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль. Однако система, генерирующая аэрозоль, может содержать дополнительные компоненты, такие как, например, зарядный блок для перезарядки встроенного источника электропитания в электрическом или использующем электричество устройстве, генерирующем аэрозоль. Изобретение также может относиться к системе, генерирующей аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотиносодержащий субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой матрицу из никотиновой соли. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. В альтернативном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован посредством агломерации сыпучего табака. В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В данном документе термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля и являются по существу устойчивыми к термическому разложению при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол. Предпочтительно вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин. При наличии, гомогенизированный табачный материал может иметь содержание вещества для образования аэрозоля, равное или превышающее 5 масс. % в пересчете на сухой вес, и предпочтительно от приблизительно 5 масс. % до приблизительно 30 масс. % в пересчете на сухой вес. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

В любом из вышеуказанных вариантов осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, и полость устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью частичного размещения изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Полость изделия, генерирующего аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью полного размещения изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства, генерирующего аэрозоль.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен в виде сегмента, образующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Сегмент, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Сегмент, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Сегмент, образующий аэрозоль, может также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 миллиметров. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.

Субстрат, образующий аэрозоль, может быть обеспечен в виде сегмента, образующего аэрозоль, имеющего длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров. В одном из вариантов осуществления сегмент, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В альтернативном варианте осуществления сегмент, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 12 мм.

Сегмент, генерирующий аэрозоль, предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равен внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Внешний диаметр сегмента, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В одном варианте осуществления сегмент, образующий аэрозоль, может иметь внешний диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.

Генерирующее аэрозоль изделие может содержать заглушку фильтра. Заглушка фильтра может быть расположена на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Заглушка фильтра может представлять собой ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. Заглушка фильтра может представлять собой полую ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. Заглушка фильтра в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 миллиметров, но может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров.

В данном документе термины «раньше по ходу потока», «дальше по ходу потока» используют для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, во время его использования.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать внешнюю бумажную обертку. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать перегородку между субстратом, образующим аэрозоль, и заглушкой фильтра. Перегородка может иметь размер приблизительно 18 миллиметров, но может иметь размер в диапазоне от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров.

Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применены к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.

Настоящее изобретение будет далее описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:

на Фиг. 1 показан иллюстративный вид устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 2 показан иллюстративный вид устройства, генерирующего аэрозоль, согласно Фиг. 1 с перемещенной катушкой индуктивности;

на Фиг. 3 показано устройство, генерирующее аэрозоль, согласно Фиг. 1 и Фиг. 2 с направляющим пазом кожуха устройства, генерирующего аэрозоль;

на Фиг. 4 показано устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любой из Фиг. 1-3 во время операции нагревания;

на Фиг. 5 показано устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любой из Фиг. 1-4 с подробностями, связанными с токоприемным узлом;

на Фиг. 6 показан дополнительный вариант осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, с токоприемниками в форме лезвия; и

на Фиг. 7 показан вариант осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего две катушки индуктивности.

На Фиг. 1 показана ближняя или расположенная далее по ходу потока часть устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость 10 для вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль. Изделие 12, генерирующее аэрозоль, изображено на фигурах 2, 4 и 6. Полость 10 может быть выполнена в виде нагревательной камеры.

Внутри полости 10 расположен токоприемный узел 14. Внутренний диаметр токоприемного узла 14 может соответствовать внешнему диаметру изделия 12, генерирующего аэрозоль, или может быть немного меньше. Изделие 12, генерирующее аэрозоль, может удерживаться токоприемным узлом 14 после вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль, в полость 10. В альтернативном варианте осуществления внутренний диаметр токоприемного узла 14 может быть больше внешнего диаметра изделия 12, генерирующего аэрозоль. Токоприемный узел 14 может иметь трубчатую форму.

Токоприемный узел 14 является частью индукционного нагревательного узла. Индукционный нагревательный узел может содержать катушку 16 индуктивности. Катушка 16 индуктивности может быть расположена таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать полость 10. В альтернативном варианте осуществления катушка 16 индуктивности может быть расположена в полости 10. Катушка 16 индуктивности окружает всю окружность полости 10. Катушка 16 индуктивности расположена таким образом, чтобы окружать токоприемный узел 14. Катушка 16 индуктивности окружает часть полости 10, в которой размещается субстратная часть 18 изделия 12, генерирующего аэрозоль. Часть 20 фильтра изделия 12, генерирующего аэрозоль, выступает из полости 10 после вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль, в полость 10. Пользователь делает затяжку на части 20 фильтра.

Катушка 16 индуктивности окружает только часть полости 10. Эта часть полости 10, окруженная катушкой 16 индуктивности, называется зоной нагрева. Как видно на Фиг. 1, катушка 16 индуктивности окружает расположенную далее по ходу потока часть полости 10. Катушка 16 индуктивности окружает первый токоприемник 22. Первый токоприемник 22 выполнен таким образом, чтобы окружать расположенную далее по ходу потока часть полости 10. Первый токоприемник 22 расположен таким образом, чтобы окружать первую зону нагрева, соответствующую пространству полости 10, окруженному первым токоприемником 22.

На Фиг. 1 токоприемный узел 14 содержит множество токоприемников, и изображены три токоприемника. Помимо первого токоприемника 22 изображены второй токоприемник 30 и третий токоприемник 34. Катушка 16 индуктивности выполнена с возможностью перемещения между разными положениями нагрева. Каждое положение нагрева катушки 16 индуктивности соответствует положению, окружающему токоприемник 22, 30, 34. Между всеми отдельными токоприемниками 22, 30, 34 расположен электроизоляционный элемент 36. Электроизоляционный элемент 36 имеет форму кольца. Электроизоляционный элемент 36 является трубчатым. На расположенном ранее по ходу потока конце токоприемного узла 14 предусмотрен электроизоляционный элемент 36 между последним токоприемником 34 и основанием 28 полости 10. Этот расположенный ранее по ходу потока электроизоляционный элемент 36 предотвращает электрический контакт между последним токоприемником 34 и основанием 28 полости 10. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, показаны три токоприемника 22, 30, 34. Однако это число выбрано для иллюстрации. В зависимости от желаемого количества зон нагрева может быть предусмотрено большее или меньшее количество токоприемников. Предпочтительно количество положений катушки 16 индуктивности соответствует количеству предусмотренных токоприемников.

Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит дополнительные элементы, не показанные на фигурах, такие как контроллер для управления индукционным нагревательным узлом. Контроллер выполнен с возможностью раздельного управления отдельными катушками, если индукционный нагревательный узел содержит более одной катушки 16 индуктивности. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания, такой как батарея. Контроллер выполнен с возможностью управлять подачей электрической энергии от источника питания на катушку 16 индуктивности или на отдельные катушки 16 индуктивности.

В основании 28 полости 10 предусмотрено отверстие для воздуха. Отверстие для воздуха является продолговатым и проходит параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Отверстие для воздуха позволяет воздуху поступать в полость 10 на расположенном ранее по ходу потока конце 32 полости 10. Предусмотрен теплоизоляционный элемент, окружающий боковую стенку полости 10 или образующий боковую стенку полости 10. Термоизоляционный элемент предотвращает поступление воздуха в полость 10 в боковом направлении.

Предусмотрены впускные отверстия для воздуха для обеспечения возможности поступления окружающего воздуха в полость 10. Впускное отверстие для воздуха расположено на расположенном далее по ходу потока конце кожуха 24. В альтернативном варианте осуществления впускное отверстие для воздуха расположено во внешней окружности кожуха 24 устройства, генерирующего аэрозоль.

На Фиг. 1 показан упругий уплотнительный элемент 38 на расположенном далее по ходу потока конце полости 10. Упругий уплотнительный элемент 38 расположен таким образом, чтобы окружать расположенный далее по ходу потока конец полости 10. Упругий уплотнительный элемент 38 имеет круглую форму. Упругий уплотнительный элемент 38 имеет форму воронки, облегчающую вставку изделия 12, генерирующего аэрозоль. Упругий уплотнительный элемент 38 прикладывает давление к изделию 12, генерирующему аэрозоль, после вставки изделия 12, генерирующего аэрозоль, для удержания изделия 12, генерирующего аэрозоль, на месте. Упругий уплотнительный элемент 38 является непроницаемым для воздуха для предотвращения выхода воздуха из полости 10, за исключением выхода через изделие 12, генерирующее аэрозоль.

Для обеспечения возможности перемещения катушки 16 индуктивности предусмотрен направляющий элемент 42. Направляющий элемент 42 входит в зацепление с направляющим пазом 44 кожуха 24 устройства, генерирующего аэрозоль. Направляющий элемент 42 частично окружает катушку 16 индуктивности. Катушка 16 индуктивности установлена на направляющем элементе 42. Направляющий элемент 42 выполнен с возможностью перемещения в направляющем пазе 44. Перемещение направляющего элемента 42 в направляющем пазе 44 приводит к перемещению катушки 16 индуктивности из положения, показанного на Фиг. 1, в положение, показанное на Фиг. 2.

На Фиг. 2 представлена иллюстрация изделия, генерирующего аэрозоль, на которой изделие 12, генерирующее аэрозоль, вставлено в полость 10. Субстратная часть 18 изделия 12, генерирующего аэрозоль, размещена в полости 10. Часть 20 фильтра изделия 12, генерирующего аэрозоль, может выступать из полости 10 чтобы пользователь мог делать затяжку на изделии 12, генерирующем аэрозоль.

В дополнение к вставленному изделию 12, генерирующему аэрозоль, на Фиг. 2 показано, что катушка 16 индуктивности была перемещена во второе положение нагрева. Во втором положении нагрева катушка 16 индуктивности окружает второй токоприемник 30 токоприемного узла 14. Перемещение из первого положения нагрева во второе положение нагрева осуществляется автоматически посредством двигателя. В частности, обеспечена возможность перемещения из первого положения нагрева во второе положение нагрева в случае истощения субстрата, генерирующего аэрозоль, изделия 12, генерирующего аэрозоль, в первой зоне нагрева, соответствующей первому положению нагрева катушки 16 индуктивности. После истощения этого субстрата, образующего аэрозоль, катушка 16 индуктивности автоматически перемещается двигателем во второе положение нагрева. В качестве альтернативы автоматическому перемещению катушки 16 индуктивности с помощью двигателя перемещение может осуществляться пользователем. В частности, возможен поворот внешней части направляющего элемента 42 таким образом, чтобы направляющий элемент 42 скользил в направляющем пазе 44. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать средство для указания пользователю на истощение субстрата, образующего аэрозоль, в первой зоне нагрева. В качестве примера, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать оптическое средство для указания пользователю на то, что катушку 16 индуктивности следует переместить.

На Фиг. 3 более подробно показан направляющий паз 44. Предпочтительно направляющий паз 44 имеет спиральную форму. Соответственно, вращательное перемещение направляющего элемента 42 приводит к аксиальному перемещению катушки 16 индуктивности.

На Фиг. 4 показана работа катушки 16 индуктивности во втором положении нагрева для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, изделия 12, генерирующего аэрозоль, во второй зоне нагрева.

На Фиг. 5 показан подробный вид токоприемного узла 14. В частности, на Фиг. 5 изображены первый токоприемник 22, второй токоприемник 30 и третий токоприемник 34. На Фиг. 5 представлен покомпонентный вид токоприемного узла 14. Между отдельными устройствами 22, 30, 34 могут быть расположены электроизоляционные элементы 36. Электроизоляционные элементы 36 снабжены пазами 46 для обеспечения возможности поступления потока воздуха в полость 10 через электроизоляционные элементы 36.

На Фиг. 6 показан вариант осуществления другой конфигурации токоприемного узла 14. В этом варианте осуществления токоприемный узел 14 выполнен из токоприемников в форме лезвия. Токоприемники в форме лезвия являются продолговатыми и проходят параллельно продольной оси полости 10. В этом варианте осуществления предусмотрены зазоры 40 между токоприемниками в форме лезвия для обеспечения возможности радиального потока воздуха в изделие, генерирующее аэрозоль, между отдельными токоприемниками в форме лезвия. Внутренний диаметр токоприемников в форме лезвия соответствует внешнему диаметру изделия 12, генерирующего аэрозоль, или немного меньше его, таким образом, что токоприемники удерживают изделие 12, генерирующее аэрозоль, на месте после размещения изделия 12, генерирующего аэрозоль, в полости 10.

Может быть предусмотрено более одной катушки 16 индуктивности. В дополнение к катушке 16 индуктивности предусмотрена вторая катушка 48 индуктивности. Предпочтительно предусмотрены две катушки 16, 48 индуктивности или более двух катушек индуктивности. Катушки 16, 48 индуктивности являются частью индукционного нагревательного узла. Катушки 16, 48 индуктивности могут управляться отдельно для обеспечения нагрева отдельных зон нагрева внутри полости 10. На Фиг. 7 изображен вариант осуществления двух катушек 16, 48 индуктивности. Предпочтительно обе катушки 16, 48 индуктивности прикреплены к направляющему элементу 42 таким образом, что обе катушки 16, 48 индуктивности могут перемещаться одновременно. Комбинация обеспечения множества катушек 16, 48 индуктивности и выполнения катушек 16, 48 индуктивности с возможностью перемещения обеспечивает различные потенциальные режимы нагрева. Раздельное управление отдельными катушками 16, 48 индуктивности само по себе обеспечивает возможность раздельного нагрева по меньшей мере двух зон нагрева. Кроме того, перемещение катушек 16, 48 индуктивности посредством перемещения направляющего элемента 42 в направляющем пазе 44 позволяет перемещать катушки 16, 48 индуктивности в различные зоны нагрева. Если это желательно, можно комбинировать независимое управление отдельными катушками 16, 48 индуктивности, а также перемещение катушек 16, 48 индуктивности в различные положения нагрева.

Заявлено устройство, генерирующее аэрозоль, с аксиально подвижным индукционным нагревателем. Техническим результатом является создание устройства, генерирующего аэрозоль с возможностью частичного нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Также содержит индукционный нагревательный узел. Индукционный нагревательный узел содержит сусцепторный узел и катушку индуктивности. Катушка индуктивности расположена таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать сусцепторный узел. Катушка индуктивности выполнена аксиально подвижной с возможностью перемещения вдоль сусцепторного узла. Индукционный нагревательный узел содержит направляющий элемент, выполненный с возможностью направления аксиального перемещение катушки индуктивности. Катушка индуктивности выполнена с возможностью перемещения по меньшей мере в первое положение нагрева и второе положение нагрева вокруг полости. Сусцепторный узел содержит по меньшей мере первый сусцептор и второй сусцептор, которые расположены на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Катушка индуктивности выполнена с возможностью перемещения для окружения первого сусцептора, соответствующего первому положению нагрева, и второго сусцептора, соответствующего второму положению нагрева. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:

полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль; и

индукционный нагревательный узел, причем указанный индукционный нагревательный узел содержит сусцепторный узел и катушку индуктивности, при этом катушка индуктивности расположена таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать сусцепторный узел, причем катушка индуктивности выполнена аксиально подвижной с возможностью перемещения вдоль сусцепторного узла, при этом индукционный нагревательный узел содержит направляющий элемент, выполненный с возможностью направления аксиального перемещение катушки индуктивности, причем катушка индуктивности выполнена с возможностью перемещения по меньшей мере в первое положение нагрева и второе положение нагрева вокруг полости, причем сусцепторный узел содержит по меньшей мере первый сусцептор и второй сусцептор, которые расположены на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, и при этом катушка индуктивности выполнена с возможностью перемещения для окружения первого сусцептора, соответствующего первому положению нагрева, и второго сусцептора, соответствующего второму положению нагрева.

2. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит кожух, причем кожух содержит направляющий паз, и при этом направляющий элемент выполнен с возможностью зацепления или в зацеплении с направляющим пазом.

3. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 2, отличающееся тем, что направляющий паз выполнен в виде спирального направляющего паза.

4. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 2 или 3, отличающееся тем, что направляющий элемент и направляющий паз выполнены таким образом, чтобы обеспечивать возможность вращательного перемещения катушки индуктивности вокруг продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, приводящего к осевому перемещению катушки индуктивности.

5. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что сусцепторный узел расположен вдоль всей длины полости, и при этом катушка индуктивности частично окружает сусцепторный узел.

6. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно содержит двигатель для перемещения катушки индуктивности, и при этом указанное устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью автоматического перемещения катушки индуктивности между первым положением нагрева и вторым положением нагрева.

7. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что электроизоляционный элемент расположен между первым сусцептором и вторым сусцептором.

8. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что катушка индуктивности выполнена с возможностью перемещения относительно кожуха устройства, генерирующего аэрозоль.

9. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что сусцепторный узел содержит по меньшей мере два продолговатых сусцептора, расположенных параллельно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.

10. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 9, отличающееся тем, что между сусцепторами предусмотрены зазоры.

11. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что сусцепторы расположены вокруг боковой стенки полости в трубчатой компоновке.